Непечената глина като строителен материал

Арх. Георги Ст. Георгиев

Според Библията, Бог е сътворил първия човек от глина.
Ислямската космогония твърди, че първият човек е бил направен от три вида глина: червена, бяла и черна.
Митологията на индианците Муиски, населяващи Южна Америка, разказва, че първият мъж е бил създаден от глина, а първата жена - от тръстика.

Строителството с кирпич, трамбована глина или измазан с глина плет за много от нас все още е символ на бедност. Хората обикновено се мръщят скептично, когато се говори за непечената глина като за строителен материал на бъдещето. През последните 20 години обаче в Европа, Австралия и САЩ започват да се строят луксозни “глинени” жилища. Само в Австралия те вече са над 1000. Очевидно е, че не става дума за модна екстравагантност, защото тази тенденция може да се проследи и в обществените сгради. Сега в света по този начин са построени училища, болници, магазини, туристически обекти, музеи и църкви.
Все по-вече университети, научни институти и строителни фирми се включват в разработването на нови технологии.
Според Хорст Шрьодер от Университета Баухаус във Ваймар между 1995 и 1997 г. броят на компаниите в Германия, произвеждащи строителни материали на базата на непечена глина, се е увеличил с 67 % (фирмите са над 1 000). Докато при традиционните материали и технологии малко или много се появява стагнация, то производството и строителството с непечена глина стремително нараства.
Изразът “новото е добре забравено старо”
е особено подходящ в случая. От 10 000 години този древен начин за строителство е познат навсякъде, където е имало подходяща глина. Старите цивилизации на Близкия Изток - Асирия, Вавилон, Шумер и Акад, Персия - са строили основно с кирпич и трамбована глина. Много археологически паметници по целия свят свидетелстват за тази древна технология - Чатал Хюйюк в Турция, Харапа в Пакистан, Аклет-Атон в Египет, Чан-Чан в Перу, Духерос близо до Кордова в Испания и много други. Великата китайска стена е построена от камъни и трамбована глина преди 6 000 години. В Йемен все още се строят колективни жилища от кирпич, достигащи до 7-8 етажа. Те са предпочитани пред бетонните сгради заради по-добрия вътрешен климат (прохладен през лятото и топъл през зимата), който поддържат дебелите 50-60 см глинени стени. Местни майстори в Иран и до днес строят изящни куполи и сводове без да ползват кофраж.
Съвременната цивилизация отново възражда древните строителни умения.
Нарасналият през последните десетилетия на ХХ век интерес към непечената глина като строителен материал накара много архитекти и инженери да насочат поглед към древното строително наслество.
В Научния строителен институт към Университета в Касел , Германия, за последните 23 години са разработени и реализирани 15 проекта в областта на “глинената” архитектура. Под ръководството на проф. арх. Гернот Минке там се изследва и внедряват различни строителни технологии. Прилага се строителството на сгради с куполи и сводове от кирпич без кофраж. Създадена е компютърна програма за определяне на оптималната форма, при която в конструкцията се избягват опънните напрежения и материалът е подложен само на натиск. В различни сгради вече са реализирани 25 купола. Най-големият от тях, построен за здравен център в Германия, е с диаметър 13 м и височина 8 м при дебелина само 30 см. Два други купола, построени по същата технология, са част от Африканския павилион на EXPO 2000 в Хановер.
Непечената глина, използвана като строителен материал се среща с различни названия. От научна гледна точка тя е смес от глина, тиня (много фин пясък), пясък, и понякога по-едри запълнители (добавъчни материали) - подобно на чакъл или камъни.
Когато се говори за ръчно изработени непечени тухли, обикновено се използва термина “кирпич”. Определението “пресовани глинени блокове” се отнася за изработените под налягане с преси непечени тухли. Когато уплътняването се извършва в кофраж технологията се нарича “трамбована глина”. “Коб” е английски термин за строителство с непечена глина, без да се използват кофраж, тухли и дървена конструкция.
Преимущества в сравнение с обикновено използваните индустриални строителни материали:
Подобряване на вътрешния климат в помещенията.
Непечената глина има способност да балансира на относителната въздушна влажност, каквато не притежава никой друг строителен материал.
В страните с умерен и хладен климат хората обикновено прекарват приблизително 90 % от времето си в затворени пространства. Прекалено високата или ниска температура веднага се усеща от обитателите, но отрицателното влияниена на високата или ниска влажност не винаги е общоизвестно. Въздушната влажност в помещенията оказва съществено влияние върху здравето.
От изследванията на Grandjean (1972) и Becker (1986) става известно, че относителна влажност под 40 % през дълъг период време може да изсуши слизестата мембрана на трахеята. Обикновено слизестата мембрана на епителната тъкан в трахеята поглъща прах, бактерии, вируси и т.н. и ги връща към гърлото с вълнообразни движения на епителните влакна. Ако това поглъщане и системата на транспортиране са нарушени поради изсушаване, тези външни тела могат да достигнат до белите дробове и да доведе до намаляване на съпротивлението на организма към студ и свързаните с това заболявания.
Относителна влажност в диапазона от 40 % до 70 % има много положителни влияния: това намалява съдържанието на фин прах от ввъздуха, активизира механизмите на защита на кожата против микроби, намалява живота на много бактерий и вируси.
Относителна влажност над 70 % обикновено се усеща неприятно вероятно поради намаляването на потреблението на кислород от кръвта в топли и влажни условия. Увеличението на ревматическите заболявания се наблюдава в хладен и влажен въздух. Гъбичните формирования значително се увеличават в закрити помещения, когато влажността се повиши над 70 % - 80 %. Гъбичните спори в по-големи количества могат да доведат до алергии и/или други заболявания. От тези факти следва, че нивото на относителната влажност в помещенията следва да бъде минимум 40 % и не повече от 70 %.
Глината е способна да поглъща и изпуска въздушната влага по-бързо и в по-голяма степен от всеки друг материал (например 30 пъти по-вече от печените тухли). Това качество балансира вътрешния климат в помещенията. В течение на 8 години в жилище с глинени стени в Касел (Германия) са отчетени постоянни стойности на отнсителна влажност от 50 % (Minke 1995).
Непечената глина съхранява топлината.
Подобно на всички тежки материали глината съхранява топлината. Голямата топлинна инерция прави този материал особено подходящ в климатични зони със значително различие между дневната и нощна температура. Жилищата с дебели около 50 см стени са прохладни през лятото и топли през зимата.

Непечената глина икономисва енергия и намалява замърсяването на околната среда.
Строителството с непечена глина консумира приблизително 1 % от енергията, необходима за производството и транспорта на печени тухли или стоманобетон.
Непечената глина се рециклира многократно.
Тя може да бъде преработена по всяко време без вредни емисии и с минимален разход на енергия.
Използването на непечената глина икономисва транспортни разходи.
Често глинестата почва се намира до мястото на строителство. Земните маси от изкопни работи могат да се използват непосредствено. Ако почвата не съдържа достатъчно глина, то може да се добави. Ако глината е в по-голямо количество, може да се добави пясък. Дори когато необходимата глинеста почва се транспортира от други находища, разходите са по-ниски в сравнение с доставянето на индустриални строителни материали.
Непечената глина е идеална за самостроителство.
Обикновено методите за строителство с непечена глина са нискотехнологични и могат да се изпълняват от непрофесионалисти без да са необходими скъпи инструменти и машини. Достатъчен е само един човек с опит, който може да управлява процеса. Способът е трудоемък, но когато се използва собствен труд, този факт не е от първостепенно значение.
Непечената глина съхранява дървесината и други органични строителни материали.
Непечената глина съхранява дървените елементи, които се намират в контакт с нея. Това е следствие от ниската влажност от 0,4 % до 6 % и високата капилярност на материала.
Обикновено никакви гъбички и насекоми не унищожават такава дървесина. За да живеят, насекомите се нуждаят от 14 % до 18 % влажност, а гъбичките - над 20 %. (Muhler 1978).
Така непечената глина може да съхранява и малки количества слама, смесени с нея. Това е познат от древността начин за дисперсно армиране.
В България съществуват добри предпоставки за развитие на строителство с непечена глина. Страната е богата на подходящи глинести почви. Съществувалите в миналото традиции и умения все още не са забравени. Построени са и първите експериментални сгради. В Пловдив инж. Красимир Тодоров вече произведе пресовани глинени блокове, достигащи здравината на печените тухли. За да се използват обаче тези дадености в бъдеще ще са необходими научни изследвания и изработване на нормативна база, която да легитимира непечената глина като строителен материал.


Литература:
1. Beckert,J.: Wirkung von Verunreinigungen der Raumluft auf den Menschen, in: Beckert et al. (Hrsg.): Gesundes Wohnen, Dusseldorf 1986
2. Grandjean, E.: Wohnphysiologie. Zuich 1972
3. Easton, D. :The Rammed Earth House, Chelesca Green Publishing Company 1996
4. Minke, G: Lehmbau- Handbuch: Der Baustoff Lehm und seine Anwendung- Staufen bei Ffeiburg : okobuch,1995
5. Schroeder, H. : Building with earth in Germany. Current tendencies.: Preprints Terra 2000, James & James, London 2000
6. Michael G. Smith, 1998, The Cobber’s Companion- How to Build Your Own Earthen Home,
7. Сп. Аспекти, бр. 4/98, Земята като строителен материал.