Halmbalskonstruktion
Halmbalskonstruktion är en byggmetod som använder halmbalar (vanligen halm av vete, ris, råg och havre) som strukturella element, byggnadsisolering eller både och. Denna konstruktionsmetod används ofta i naturligt byggande eller "bruna" byggprojekt. Forskning har visat att halmbalskonstruktion är en hållbar metod för att bygga, ur synvinkel av både material och energi som behövs för uppvärmning och kylning.
Fördelarna med halmbalskonstruktion jämfört med konventionella byggsystem inkluderar halmens förnybara natur, kostnad, lättillgänglighet, naturligt brandskyddande och högt isoleringsvärde. Nackdelarna är bland annat mottaglighet för röta, svårigheter att få försäkringsskydd och höga krav på utrymme för själva halmen. Forskning har gjorts med hjälp av fuktsonder placerade inom halmväggen där 7 av 8 platser hade en fukthalt på mindre än 20 %. Detta är en fuktnivå som inte hjälper till att bryta ner halmen. Korrekt konstruktion av halmbalsväggen är dock viktig för att hålla nere fuktnivån, precis som vid konstruktion av alla typer av byggnader.
Historia
Halmhus har byggts på de afrikanska slätterna sedan den paleolitiska eran. Halmbalar användes i konstruktionen för 400 år sedan i Tyskland; och halmtak har länge använts i norra Europa och Asien. När europeiska nybyggare kom till Nordamerika tipierna på vintern med löst halm mellan innerfodret och ytterhöljet.
Halmbalskonstruktionen underlättades avsevärt av den mekaniska höbalspressen, som uppfanns på 1850-talet och var utbredd på 1890-talet. Det visade sig särskilt användbart i Nebraska Sandhills . Pionjärer som sökte mark under 1862 års Homestead Act och 1904 Kinkaid Act fann en brist på träd över stora delar av Nebraska. I många delar av staten lämpade sig jorden för utgravningar och torvhus . Men i Sandhills gjorde jorden i allmänhet dålig konstruktion spadtag; på de få ställen, där lämpligt spadtag kunde finnas, var det mer värdefullt för jordbruket än som byggnadsmaterial.
Den första dokumenterade användningen av höbalar i konstruktionen i Nebraska var ett skolhus byggt 1896 eller 1897. Oinhägnat och oskyddat av stuckatur eller gips, rapporterades det 1902 att det hade blivit uppätet av kor. För att bekämpa detta började byggare gipsa sina balstrukturer; om cement- eller kalkstuckatur inte var tillgänglig användes lokalt erhållen "gumbo-lera". Mellan 1896 och 1945 hade uppskattningsvis 70 halmbalsbyggnader, inklusive hus, gårdsbyggnader, kyrkor, skolor, kontor och livsmedelsbutiker byggts i Sandhills. År 1990 rapporterades nio överlevande balbyggnader i Arthur och Logan län, däribland 1928 Pilgrim Holiness Church i byn Arthur , som är listat i National Register of Historic Places .
Sedan 1990-talet har halmbalskonstruktionen återupplivats avsevärt, särskilt i Nordamerika, Europa och Australien. Denna återupplivning tillskrivs sannolikt större miljömedvetenhet och materialets naturliga, giftfria egenskaper, låga förkroppsligade energi och relativa överkomliga priser. Halmbalskonstruktion har stött på problem med byggnadskoder beroende på byggnadens placering. Men i USA har införandet av bilagorna S och R i 2015 års internationella bostadslag bidragit till att legitimera och förbättra förståelsen för halmbalskonstruktion. I Frankrike erkände godkännandet 2012 av professionella regler för halmbyggande det som "gemensam teknik" och kvalificerar sig för standardförsäkringsprogram.
Metod
Halmbalsbyggnad består vanligtvis av att stapla rader av balar (ofta i löpband ) på ett upphöjt underlag eller fundament , med en fuktbarriär eller kapillärbrott mellan balarna och deras stödjande plattform. Det finns två typer av halmbalar som vanligtvis används, de som är sammanbundna med två strängar och de med tre. Den tresträngade balen är den större i alla tre dimensionerna. Balväggar kan knytas ihop med stift av bambu eller trä (invändigt i balarna eller på deras ytor), eller med yttrådsnät, och sedan putsas eller putsas , antingen med en kalkbaserad formulering eller jord-/lerputs. Balarna kan faktiskt ge det strukturella stödet för byggnaden (" lastbärande " eller "Nebraska-stil"), vilket var fallet i de ursprungliga exemplen från slutet av 1800-talet. Den putsade balenheten kan också utformas för att ge sido- och skjuvstöd för vind- och seismiska belastningar.
Alternativt kan balbyggnader ha en strukturell stomme av andra material, vanligtvis timmer eller timmerstomme, med balar som helt enkelt fungerar som isolering och gipssubstrat, ("infill" eller "icke-bärande" teknik), vilket oftast krävs i norra regioner och/eller i vått klimat. I norra regioner kan den potentiella snöbelastningen överstiga balväggarnas styrka. I vått klimat utesluter kravet att applicera en ånggenomsläpplig yta användningen av cementbaserad stuckatur. Dessutom tillåter införandet av ett skelett av trä eller metall uppförandet av ett tak innan balarna lyfts, vilket kan skydda balväggen under konstruktionen, när den är mest sårbar för vattenskador i alla utom de mest pålitliga torra klimaten . En kombination av inramning och lastbärande tekniker kan också användas, hänvisad till som "hybrid" halmbalkonstruktion.
Halmbalar kan också användas som en del av ett Spar and Membrane Structure (SMS) väggsystem där lätt förstärkta 5–8 cm (2,0–3,1 tum) gunit- eller sprutbetongskinn är sammankopplade med ett förlängt "X"-format lätt armeringsjärn i huvudet skarvar på balarna. I detta väggsystem ger betonghuden struktur, seismisk förstärkning och brandskydd, medan balarna används som leave-in formsättning och isolering.
University of Bath har slutfört ett forskningsprogram som använde "ModCell"-paneler - prefabricerade paneler som består av en träkonstruktionsram fylld med halmbalar och gjort med ett andningsbart kalkbaserat system - för att bygga "BaleHaus", en halmbalskonstruktion på universitetets campus. Övervakningsarbete av strukturen som utförts av arkitekturforskare vid universitetet har funnit att konstruktionen, förutom att minska miljöavtrycket, erbjuder andra fördelar, inklusive ett hälsosammare liv genom högre nivåer av värmeisolering och reglering av luftfuktighetsnivåer. Gruppen har publicerat ett antal forskningsartiklar om sina resultat.
Förkomprimerade balar med hög densitet ( halmblock ) kan bära högre belastning än traditionella fältbalar (balar skapade med balningsmaskiner på gårdar). Medan fältbalar bär upp cirka 900 kg per meter (600 lb/ft) vägglängd, kan högdensitetsbalar bära minst 6 000 kg/m (4 000 lb/ft).
Balbyggnader kan också konstrueras av balar som inte är halmbalar – som de som är gjorda av återvunnet material som däck, kartong, papper, plast och mattor – och till och med påsar som innehåller "balar" av träflis eller risskal .
Halmbalar har även använts i mycket energieffektiva högpresterande byggnader som S-House i Österrike som uppfyller Passivhaus energistandard. I Sydafrika har en femstjärnig lodge gjord av 10 000 halmbalar inhyst världsledarna Nelson Mandela och Tony Blair. I de schweiziska alperna, i den lilla byn Nax Mont-Noble , har byggnadsarbeten påbörjats i oktober 2011 för det första hotellet i Europa byggt helt med halmbalar. Harrison Vault, i Joshua Tree, Kalifornien, är konstruerad för att motstå de höga seismiska belastningarna i det området genom att endast använda aggregatet bestående av balar, ribbor och gips. Tekniken användes framgångsrikt för halmbalshus på landsbygden i Kina. Halmbalskupoler längs den syrisk-afrikanska klyftan vid Kibbutz Lotan har en inre geodetisk ram av stålrör. En annan metod för att dra nytta av halm är att införliva halmbalsväggar i en redan existerande struktur.
Termiska egenskaper
Komprimerade halmbalar har ett brett utbud av dokumenterade R-värden. R-värde är ett mått på en materialisoleringskvalitet, högre siffra desto mer isolerande. Det rapporterade R-värdet sträcker sig från 17–55 (i amerikanska enheter) eller 3–9,6 (i SI) beroende på studien, olika väggdesigner kan vara ansvariga för ett brett R-värde. Med tanke på att balarna är över en fot tjocka är R-värdet per tum lägre än de flesta andra kommersiella isoleringstyper inklusive vadd (3–4) och skumskiva (~5). Balväggar är vanligtvis belagda med ett tjockt lager av gips , vilket ger en välfördelad termisk massa , aktiv under en kortvarig (daglig) cykel. Kombinationen av isolering och massa ger en utmärkt plattform för passiv solenergibyggnadsdesign för vinter och sommar.
Komprimerade och putsade halmbalsväggar är också resistenta mot brand.
Problem med halmbal
Två betydande problem relaterade till halmbalskonstruktion är fukt och mögel . Under byggskedet måste byggnader skyddas mot regn och från vattenläckage in i väggarna. Om den utsätts för vatten, kan komprimerad halm expandera på grund av absorption av fukt. Detta kan i sin tur orsaka mer sprickbildning genom vilka mer fukt kan infiltrera. Ytterligare skador på väggen kan orsakas av att mögel släpper ut potentiellt giftiga sporer i vägghålen och i luften. I varma klimat, där väggar kan ha blivit invändigt fuktade, kan interna temperaturer stiga (på grund av nedbrytning av påverkat halm). Råttor och möss kan infiltrera halmbalshem under byggnationen, så man måste se till att hålla sådana djur borta från materialet. Andra problem hänför sig till halmdamm som kan orsaka andningssvårigheter bland personer med allergi mot halm eller hö.
Flera företag har utvecklat prefabricerade halmbalsväggar. Ett passivt ekologiskt hus kan enkelt monteras med de panelerna.
Se även
Vidare läsning
- Corum, Nathaniel (2005). Building a Straw Bale House: The Red Feather Construction Handbook . New York: Princeton Architectural Press. ISBN 978-1-56898-514-5 .
- King, Bruce (2006). Design av halmbalsbyggnader: The State of the Art . San Rafael, CA: Green Building Press. ISBN 978-0-9764911-1-8 .
- Magwood, Chris; Mack, Peter; Therrien, Tina (2005). Mer Halmbalsbyggnad: En komplett guide till att designa och bygga med halm . Gabriola Island, BC: New Society Publishers. ISBN 978-0-86571-518-9 .
- Minke, Gernot; Krick, Benjamin (2021). Halmbalskonstruktionsmanual: Design och teknik för en hållbar arkitektur . Basel/Berlin/Boston: Birkhäuser Verlag. ISBN 978-3-0356-1854-9 .
- Steen, Athena Swentzell; et al. (1994). Halmbalshuset . White River Junction, Vt.: Chelsea Green Publ. Co. ISBN 978-0-930031-71-8 .
externa länkar
- Halmbalskonstruktion på Curlie
- Community Rebuilds - Ideell organisation som tillhandahåller praktikplatser i halmbalskonstruktion och utnyttjar halmbal i prisvärda bostäder.
- A History of the Straw Bale Resurgence at The Last Straw - en tidskrift om halmbalsbyggande och andra alternativa byggformer.
- Rawlinson, Linnie. Konstnären Gordon Smedts halmbalshus, med på CNN.com, 13 augusti 2007. Med bildgalleri.
- Long Branch Environmental Education Center: Möjliga problem angående mögel och fuktighet , tekniskt papper, 2002.
- "Kyrkan som är byggd av halm." Popular Mechanics , april 1960, s. 130–131.
- Halmbalshus på landsbygden i Kina
- Historia om halmbalsbyggnad och halmbalsbyggnad i Australien
| Internationell | |
|---|---|
| Nationell | |
| Övrig | |
