Дренаж и Фундамент

СЛУЧАИ УЩЕРБА ОТ ВОДЫ

Есть три различных способа, которыми вода может причинить структурный ущерб саманной стене. Первый — это эрозия, физический износ стены водой, который уменьшает поверхность. Второй — разрушение поверхности, когда сильный нап­равленный дождь ночью сопровождается заморозком.

Третий менее очевиден, но более серьезен и коварен, потому что его тяжелее обнаружить. Когда саманные стены полностью промокают, они теряют свою силу и могут разрушиться под своим собственным весом. Это частое и печальное происшествие с историческими саманными зданиями в Англии и Новой Зеландии. Полагаю, что предотвратить его довольно просто. Причиной обычно бывает комбинация ненадлежащего содержания крыш, неадекватных фундаментов или дренажа, и применения не дышащих штукатурок из цемента. Наводнение и проху­дившиеся трубы реже являются причиной, но могли бы быть столь же разрушительными.

Эрозия

Один из наиболее часто задаваемых вопросов о самане: «Почему он не смывается дождем?» Ответ в большинстве случаев весьма прост: не позволяйте ему становиться очень влажным. В сыром климате мы склоняемся к строительству большой, нависающей крыши, которая защищает стену от воды. Иногда на участках, где часто бывает дождь с ветром, мы защищаем внешнюю сторону стойкой к погоде штукатуркой из песка и извести. Эта стратегия чаще всего исполь­зуется традиционными строителями самана в Великобритании.

Удивительно, но даже неоштукатуренный саман показывает замечательное сопротивление изнашиванию. Исследование Девонской Ассоциации Земляных Строителей показывает, что саманные стены с крышами, но без штукатурки (обычное состояние для сараев и других надворных построек) имеют тенденцию разрушаться со скоростью приблизительно 2,5 см. в столетие. Учитывая, что британские саманные стены обычно 60-90 см. толщиной, об этом не стоит сильно беспокоиться. Погодное сопротивление неоштукатуренного самана обеспечивает­ся двумя факторами. Сначала, смешивая и уплотняя влажную глину в процессе, названном «коллоидным цементированием», получают относительно непроницае­мый саман. Кроме того, нависающая солома и большое ее скопление в неровно отделанном самане, замедляют движение воды по стенам и заставляют ее скорее утекать прочь, нежели самостоятельно собираться в эрозивные ручьи. Сплошной саман, оказывается, задерживает лучше, чем блоки самана, которые имеют более гладкую структуру и вертикальное соединение известковым раствором, которое может собирать и концентрировать сток.

Очевидно, что предмет обсуждения очень чувствителен к климату. В сухих климатах типа Ближнего Востока, Сахель и американского Юго-запада глиняные здания с глиняными крышами обычны. Некоторые крыши — плоские и предназна­чены для собирания скудной дождевой воды и направления ее в цистерны. Некоторые — куполообразные, обычно не обеспечивающие никакой защиты от дождя для стен внизу. Обычно ни куполообразные, ни плоские крыши не имеют карниза, чтобы защищать стены. Такие здания переживают обильные ливни только с небольшим поверхностным повреждением, но иногда требуют нового покрытия глиняной штукатуркой после каждого сезона дождей. Незащищенные земляные здания найдены только в местах, где воздух достаточно сух, чтобы стены после ливня не оставались долгое время промокшими.

Мы экспериментировали, оставляя маленькие саманные строения, незащи­щенные от западных Орегонских дождей. После первой зимы мы выяснили, что, хотя эрозия очень небольшая, солома в стене начала гнить. Мы предположили, что это могло быть важной причиной неудачи в саманных строениях в сыром климате (если не обеспечена защита от промокания), потому что без соломы материал теряет как предел прочности при растяжении и на срез, так и защиту от эрозии. Во время последующих зим мы выяснили, что эрозия действительно усиливается, И без защиты стены могут быстро разрушиться.

Замораживание

Незащищенные земляные стены, оказывается, разрушаются намного быстрее в климате, где они испытывают быстрые и значительные температурные воздействия. Например, стены самана в частях Нью-Мексико (где зимой температура воздуха часто изменяется на 40 градусов или более, днем и ночью) могут потерять через двадцать лет до 2 см. их вертикальных поверхностей, что приблизительно в пять раз быстрее эрозии самана в Англии. Это происходит из-за явления фрагментации, когда вода, проникшая через стену, замерзает, расширяется и выталкивает фрагменты поверхности. В Англии саманные здания часто оставляли неоштукатуренными только на северных и восточных (подветренных) сторонах, далеко от направленного дождя и где ежедневные тем­пературные колебания были наименьшими. Поэтому ущерб от мороза в результате фрагментации был минимален.

Нецелесообразно (а также неинтересно) строить из влажного самана, если глубокое замораживание ожидается прежде, чем стены смогут достаточно высохнуть. Мы обратили внимание на то, что свежий замороженный саман раздувается подобно распухшему пирожному, а затем разрушается. Это ограниче­ние для северного климата, где сезон без мороза краток. Если ожидается сильный мороз, рекомендуется некоторая защита в течение нескольких дней после строительства.

Насыщенность

Наиболее катастрофическим недостатком в саманном строительстве является обычно уровень насыщенности влагой. Когда достигается определенный уровень влажности, глина в материале становится пластичной и стена теряет устойчивость. Критический уровень влажности изменяется в широком диапазоне в зависимости от типа почвы, соотношения песка и глины, высоты стены, веса, и других факторов. В крайних случаях земляная стена может резко упасть, деформироваться или разрушиться. Насыщение стен влагой может вызываться множеством факторов, включая протекание крыши, повышенную влажность и наводнения.

Барри Ханисетт в своей работе «Обычные структурные дефекты и неудачи в саманном строительстве, их диагностика и ремонт» («Из Земли II», 1995 год) пишет: «Основание саманной стены, прямо над каменным плинтусом, это, вероятно, наиболее опасная область стены. Эти места являются как наиболее нагруженной частью самана, так и более всего подвержены влажности. Сырость, поднимающаяся от земли, может быть дополнена дождем, проникающим через трещины штукатурки, вырастая до уровня, при котором саман теряет силу, что может, в конечном счете, разрушить стену. Наиболее вероятной формой разрушения является резкий обвал основания с шумным выбросом самана наружу».

Протекание крыши

Очевидный путь поступления воды в стену самана это течь в крыше. Через какое - то время даже маленькая течь может сделать вершину стены очень влажной. Это может происходить незаметно в течение многих лет, особенно если окружающая область оштукатурена, под карнизом или в темноте чердака. С большей течью или в особенно дождливую зиму саман может промокнуть глубоко по высоте. Пока в доме живут, течи крыши едва ли затронут структуру самана, потому что стенное покрытие покажет повреждение, и обнаружение приведет к устранению проблемы до разрушения стены.

Необитаемые здания намного опасней. Если они не являются пассивными солнечными зданиями, они нуждаются во внутреннем источнике высокой
температуры, чтобы ликвидировать повреждения стены. Первым предупреждени­ем отсутствующему владельцу может быть резкое падение и разрушение части стены. Слишком долго размышляя над ситуацией, владелец может бросить строение, позволяя разрушиться также крыше. В течение нескольких десятилетий саман постепенно смоет.

В северном Уэльсе, где рос Янто, несколько скромных саманных домов все еще существуют на незащищённом от ветра бурном полуострове Лин, выдающем­ся в Ирландское море. Они были найдены и сфотографированы Маргарет Гриффит в 1970-х годах, в то самое время, когда этот полуостров был наименее обитаем и находился в бедном состоянии. Госпожа Гриффит встретила там Янто и Линду в декабре 1997 года. За двадцать лет большинство крыш разрушилось или у них были разграблены плитки сланца. Некоторые здания были ничем иным, как закрытой травой грудой земли, в других стены все еще существенно не были повреждены, но быстро ухудшались. Грустная ситуация. Уэльс, известный древней литературой и традицией песни, который никогда не ценил свою родную архитектуру, может потерять наследие в виде замечательных и уникальных зданий ради нескольких плиток крыши.

Повышенная влажность и забрызгивание

Испытания старых английских саманных зданий указывают на то, что наибольшая степень влажности чаще бывает у основания стены. Причинами так называемой растущей влажности мо­гут быть неадекватный фундамент или брызги дождя с крыши.

Когда глиняные сте­ны построены с несоот­ветствующим фунда­ментом, влажность может подниматься че­рез основание стены благодаря капиллярному эффекту, потенциально вызывая насыщение и разрушение. Если ваш фундамент сделан из бетона, кирпича или пористого камня,

Проведите обработку во­доотталкивающим цементом, смолой или другим битумным

Материалом между фундаментом и основанием глиняной стены. Что еще более важно, должен быть хороший дренаж ниже и/или вне периметра фундамента (см. больше о дренаже в главе 10). Даже с хорошими фундаментами земляные здания иногда страдают от повышения влажности, когда влажная почва и строительный мусор лежат достаточно высоко, чтобы соприкасаться с глиняной стеной. Это случается на наклонивших участках гумна, где животные могут сталкивать материал на здание. Проблемы можно избежать улучшением участка так, чтобы все это скатывалось вниз далеко от здания во всех направлениях и периодической
уборкой, десятилетиями и столетиями.

Другой причиной чрезмерной влажности у основания стены является крыша с небольшим козырьком и отсутствие эффективного желоба, чтобы дождь, попадающий на крышу, стекал по более низкой части стены. В Новой Зеландии мы видели примеры эрозии, которые полностью повторяли форму крыши над стеной, в одном случае уже приблизительно 20 см из 35 см толщины стены промокло там, где вода, стекающая по стальной рифленой крыше, забрызгивала основание стены. Брызги стекающей с крыши воды могут достигнуть расстояния 45 см, так что фундамент, защищающий стену, должен быть, по крайней мере, с высоким коленом. Более длинный карниз помогает, но брызги могут распространяться в сторону достаточно далеко, особенно если есть ветер. Широкие желоба — самая эффективная профилактическая мера, но проверьте при сезонном осмотре жело­бов и их нижних отверстий, нет ли течей и мусора.

Наводнение

Хотя в начале этого приложения приводилась история из Австралии, затопление выше уровня фундамента, защищающего стену, это серьезное дело. Здание может выстоять без необратимого повреждения, но может и разрушиться. Лучше всего избегайте такой вероятности, помещая Ваше здание высоко от поймы. Если есть какой-то шанс на поднятие воды поблизости, стройте высокий, водонепроницае­мый фундамент.

Несмотря на наши инструкции, один клиент в Буде, штат Техас, настаивал на расположении дома-самана в пойме. Через несколько недель после окончания строительства, близлежащий ручей Онион Крик повысился до своего столетнего уровня наводнения, оставив от коттеджа только несколько сантиметров по вертикали. Следующий сезон муссонов вызвал повышение уровня реки до ее рекордного уровня наводнения в тысячелетии, вода заполнила здание до уровня 1,5м. приблизительно за 2 дня. Сила воды оказалась достаточной, чтобы вытолкнуть дверь с рамой. Когда потоки воды отступили, часть здания все еще стояла, хотя была ужасно повреждена. Несмотря на ремонт, дом пришлось уничто­жить из соображений безопасности.

Другой потенциальный источник проблем — прохудившиеся водопроводные трубы. Будьте чрезвычайно осторожны, замуровывая трубы в стены самана. Попытайтесь избегать замурованных соединений и в областях с серьезными морозами держите трубы для воды сразу под внутренней поверхностью самана, стены обычно самые холодные намного выше уровня этажа. Даже если трубы не замурованы в самане, оставленная без присмотра взорвавшаяся труба может устроить разгром. За три недели, что Вы ходили на лыжах, замороженная пробка может вылить тысячи галлонов воды, впитывающейся в основание стен. Стройте фундамент, защищающий стену, по крайней мере, на 15 см. выше законченного уровня этажа, чтобы предотвратить впитывание от случайного внутреннего наводнения. Делайте наклон пола таким, чтобы этаж освобождался от воды, или отводящий дверной проем, чтобы поток воды из любого источника мог легко покинуть здание.