1. RÉSZ. Környezettudatos építés szakm. Ép.anyag-ép.szerk Dr. Lányi Erzsébet egy.doc.bme Épsz.Tsz.

Átírás

1 1. RÉSZ 1

2 A nooszférás földi rendszer ATMOSZFÉRA NO O SZ FÉ R A (A bioszféra kb. 20 km vastagságú gömbhéj) BIOSZFÉRA GEOSZFÉRA Specializálódó szaktudományok HIDROSZFÉRA Bonyolultan összefüggő rendszer 2

3 A (rendszer)ökológia, mint társadalom szervező elv és filozófia. Ökológia: biológia tudományának része, élőlények és környezetük kapcsolatrendszerének tudományterülete. Bioszféra legkisebb egysége az ökoszisztéma: napenergia működtette biotikus és abiotikus tényezők önszabályozó együttese Rendszerökológia: ökológiai elvek alkalmazása a létmód, termelés, fogyasztás, társadalomszervezés, épített környezet létrehozása és fenntartása terén. Harmadik út filozófiája szerint: (A természetvédelem és a produktivitásra épülő gondolkodás nem egyeztethető össze.) A gyorsulás ellenáramai, lassulási trendek a valódi emberi remények és félelmek alapján. Elviselhetetlen bőség után az elfogadható szűkösség Dinamikus egyensúly az emberi hasznosítás és a természet eltartó és hulladékeltakarító képessége között. A természet uralása helyett partneri kapcsolat. Holisztikus szemlélet: együttlátás művészete. A karteziánus világkép (dualizmus, mechanikus okság, dekonstruálás, mérés és mindenáron mérhetővé tevés) átértékelése, Archeofuturizmus. Társadalmi és hatalmi struktúra váltás, térbeli-időbeli végesség elfogadása.. 3

4 Zöld gondolatrendszerek Környezetvédelem, ökológia, ökologizmus, rendszerökológia, fenntarthatóság: filozófiai, gazdasági, politikai aspektusok. Alapvetően három megoldás: 1. Előremenekülők : a civilizációs modell fenntartása környezetkímélő termékszerkezet, technika. (Tüneti kezelés; zöld és még zöldebb ruhák testre szabása ) Pl. a szélenergia megújul, a generátor nem) 2. Hazatérők : a modell átalakítása, decentralizálás, a lokalitások önellátása;igények csökkentése, közösségek elsőbbsége, (realitások). 3. Űrhajós szemlélet : A Föld központi, tudományos-technikai-politikai irányítása a globális folyamatok modellezésével. (Bioszféra 2, Tucson. A technikai civilizáció végjátéka) 4

5 A modellváltás építészeti feladatai Három jól elkülöníthető építészeti feladattal kell számolnunk: a város kisebb egységekre tagolásához (integrált életmód) rendelhető új, barnamezős beruházásokhoz, és a vidékfejlesztéshez kapcsolható, új mezőgazdasági munkahelyekhez (mikro- és kisvállalkozások állattartó, tároló, feldolgozó üzemei, műhelyei, lokális kisközösségek kulturális épületei) és lakóépületekhez, mindkét előző esetben igen nagyszámú rehabilitációs-bővítési, felújítási munkához Kapcsolódó tervezési kivitelezési - fenntartási feladattal. 5

6 A fenntartható építés témakörei CIB W82 Jövőkutatási Bizottsága: A fenntartható fejlődés és az építés jövője c. projekt kidolgozása. CIB, Építés és környezet c. Gävle-i világkonferencia (1998) és a további kutatások eredményeiként: Energiaháztartás: ( takarékosság, megújuló, illetve környezeti energiák/erőforrások és hasznosításuk) Levegőháztartás: (belső térklíma és levegőminőség, SBS, BRI) Vízháztartás: (takarékosság, esővíz, szürkevíz) Anyagháztartás: (újrahasznosítás, visszaforgatás) Város-vidék kapcsolat: (lokalitás, autonómia, szubszidiaritás, önellátás-kooperáció, partnerség) Építés ökológia, épületbiológia 6

7 Fenntartható építés lineáris és illeszkedő épületmodell (globalitás-lokalitás) Mesterséges környezet teremtés pazarló bevitel és elhasználás, szennyező kibocsátás Teremtetthez alkalmazkodás környezeti erőforrások bekapcsolása, takarékos használat, korlátozott, visszaforgatható kibocsátás 7

8 Ökologikus épületszerkezetek (elvárások, követelmények, definíció) A visszavonulás elvei szerint, az ökológia szabályrendszerét követve készülnek el, épülnek be és segítik elő az épület egészséges és környezetkímélő használatát, annak teljes élettartama alatt. Kis beépített energia tartalom (PEI); kitermelés, gyártás, szállítás, beépítés, felújítás, bontás, újrahasznosítás energia tartalma fosszilis energia hordozókra vetítve. Határértéken belüli káros anyag tartalom; teljes életciklus alatti káros anyag (pl. CO2 SO2 stb.) kibocsátás. Recycling; Újra használhatóság, újra hasznosíthatóság,visszaforgathatóság Decentralizált előállítás, szelíd technikákkal; kisüzemek, kis szállítási távolságok, helyi munkaerő A harmadik bőr kritériumai; lélegzés, pára és nedvességgazdálkodás, szagmegkötés, hőkiegyenlítés-tárolás, növényi árnyékolás, passzív erőforrás és megújuló energiahasznosítás Szakmai szabályok szükségesek, de másként 8

9 Tradicionális és korszerű vályogépületek 9

10 Fogalom meghatározás A vályog Egyrészt talajféleség: agyag iszap homok kb. egyenlő arányú keveréke, mely kőzetek fizikai és kémiai mállásából keletkezik, Másrészt: építésre alkalmas földkeverék. 10

11 A vályog mint építőanyag építési célú felhasználása Az építési mód múltja Mezopotámia, Babilon, Egyiptom, Kína, Észak-Jemen, Németország, Magyarország éves múlt, II. világháborúig, 1970-től újra A tradícionális vályog nem szabályozott összetételű, nem iparilag előállított, nehezen számszerűsíthető tulajdonságokkal bíró anyag. A korszerű vályog törekszik a szabályozott összetételre az előállítása gépesített tulajdonságai változtathatók és számszerűsíthetők 11

12 Építésre alkalmas vályog előfordulása Magyarországon Kőzetek fizikai és kémiai mállásából Lejtő (hegyi) vályog Moréna vályog Nagy mésztartalmú -max. 2-3%- vályog (márga) Ártéri (folyami) vályog Lösz (kis agyagtartalom) 12

13 Az építési vályog összetétele Kötőanyag: agyag Agyagásványok (SiO2, Al2O3, vízfilm és kémiailag kötött víz), színezőanyagok, kőzetszemcsék szemcseméret: d 2μm, Adalékanyagok: iszap szemcseméret: d = 2-63 μm. homok szemcseméret: d = 63 2 mm kavics szemcseméret: d = 4 mm- 2-5 cm Minőség - változtató anyagok: szerves, szervetlen 13

14 Jellemző tulajdonságok Víztartalom függvénye; kötés (molekulák közötti víz veszteség,- teljes 120C -, nincs vegyi átalakulás, kristályvíz C távozik, alapvető változás konzisztencia;(folyós, képlékeny, kissé képlékeny, földnedves) Térfogatsúly; (tömeg) Hőtechnikai tulajdonságok; (hővezetés, hőtárolás, hőcsillapítás) Nedvességtechnikai tulajdonságok; (víz-érzékeny, de a kapillaritás nagyságrenddel kisebb, páragazdálkodó, egyensúlyi nedvességtartalom 3-7%-, nem fagyálló) Kötöttség (húzószilárdság, zsugorodás, repedések) Akusztikai tulajdonságok (hanggátlás 1400 kg/m3 52dB) Tűzállóság (nem éghető 1700 kg/m3, DIN 4102) 14

15 Tulajdonságok meghatározása minősítés Egyszerűsített- és labor-vizsgálatokkal az anyagösszetételt (iszapolás-ülepítés, szita, laborvizsgálatok) kötőerőt (húzószilárdság, kötöttség) száradási zsugorodást (vizesen duzzad) nyomószilárdságot (szárazon mérik, csökken, ha víz éri) Víztartalmat, szorpciót (szárítás, tömegmérés, 20-szoros látens hőtárolás), hőszigetelő értékeket lehet mérni. A tulajdonságok az összetételtől, előkészítéstől, bedolgozástól, víztartalomtól függően változhatnak DIN / , DIN 169, (érvénytelen, Németországban új kezdeményezés (Lehmbau Regeln). 15

16 Anyagösszetétel egyszerűsített vizsgálata (térfogat%) 16

17 Az építési vályogok csoportosítása kötőerő szerint Kötőerő kötöttség (g/cm2) nagyon sovány sovány > majdnem kövér > kövér > nagyon kövér > agyag >

18 Száradási zsugorodás agyagtartalom szerint Sovány vályogok 0,9-2,3 % (2-5mm/m) Félkövér vályog 1,8-3,2% (4-7mm/m) Kövér vályog 2,7-4,5% (8-10mm/m) Nagyon kövér vályog 3,6-9,1% (8-20mm/m 18

19 Térfogatsúly-nyomószilárdság a hőszigetelő adalékmennyiség szerint Térfogatsúly Nehézvályog: kg/m3 Tömör vályog: kg/m3 Szalma vályog: kg/m3 Könnyű vályog: kg/m3 Nyomószilárdság Kötőanyag csak agyag; 2-5 N/mm2 Tulajdonság javítókkal; 7-13 N/mm2 19

20 Hővezetési tényező (λ) térfogatsúly és adalék függvényében Nehéz vályog: Tömör vályog: Szalmavályog: Könnyű vályog: Tömör tégla: Hőszig. blokk: Gázbeton: 1,20-1,48 W/mK 1,08-0,86 W/mK W/mK ,40 W/mK 0.80 W/mK 0,44-0,33 W/mK 0,13 W/mK 20

21 Minőségjavítás lehetőségei Tömörítéssel és adalékokkal (mechanikai, fizikai, kémiai), célzott befolyás, más tulajdonságok romolhatnak Soványító, szilárdságnövelő anyagok: érdes szemű homok (ny. szil.), szálas adalék (húzó sz.) Kövérítő anyagok: agyag Hőszigetelést javító anyagok: homokkő-tufa őrlemény, pelyva, szalmatörek, fűrészpor, faforgács, fenyőtű, rövid szálú szalma, Liapor, stb. Stabilizáló anyagok: cementálás, impregnálás, víztaszítás (mész, cement, bitumen, kátrány, nátronvízüveg, tejsavó, enyv, trágya, lenolajkence, stb. Fejlesztés: Kassel (FEB) és CRATerre-EAG 21

22 Földépítési technikák falak példáján A bedolgozás módja szerint nedves és száraz hagyományos és korszerű technikák Tartószerkezeti szerepe szerint a fal; teherhordó, kitöltő, burkoló szerkezetként készülhet 22

23 Földépítési technikák 23

24 Vályogból készíthető szerkezetek Falak, válaszfalak Födémek, áthidalók Boltozatok, kupolák Padlók Víz és nedvesség-szigetelések, tetőfedések Felületképzések Tüzelőberendezések Bútorok, lépcsők 24

25 Vályogfalak építése és fizikai jellemzői-1 Rakott falak Összetétel: KK vályog, hosszú szálú szalma, rétegenként taposva, pihentetve. Építés: vasvillával, 60 cm rétegekben, három ütemben, ásóval egyenesre vágják ülepedés után. v = cm λ = kb. 0,7 W/mK ρ = kg/m3 δ = kg/cm2 (2-3-N/mm2) Ülepedés, zsugorodás nagy (3-12%), lassan szárad, 1 év Vert falak Összetétel: sovány vályog, 10-15% agyag, 30-35% iszap, 40-60% homok Építés: 50 cm-es egységekben, 10 cm-es rétegekben tömörítik. v = cm λ = 0,9-1,2 W/mK ρ= kg/m3 δ = kb. 40 kg/cm2 (4-3,5 N/mm2) Ülepedés, zsugorodás kicsi (kb.2%) gyorsan szárad, 4-6 h 25

26 Nedves technikák anyag előkészítése 26

27 Nedves technikák, rakott falak készítése 27

28 Tájház, Káli medence rakott fallal 28

29 Rakott fal építési fázisai 29

30 Rakott fal előkészítés és a kész ház 30

31 Nedves technikák, vert/döngölt falak készítése 31

32 Vert falakban nyílás készítése 32

33 Vályogépítés döngölt technika zsaluzat 33

34 Vályogépítés döngölt technika rétegek 34

35 Mali dogon falu 35

36 Vályogfalak építése és fizikai jellemzői-2 Tapasztott falak Összetétel: szalma adalékos, kövér KK vályog. Építés: vázszerkezetre, vesszőfonatra, hízlalással. (paticsfal) v = cm, λ = 1,2 2,6 W/mK ρ = kg/m3 δ = a váz dolgozik Ülepedés nem számottevő, zsugorodás közepes, gyorsabban szárad, 1-3h Elemes falak Összetétel: sablonba; FN, sovány vályog, kézi vetésű; KK, félkövér, szalmaadalék Építés: kőműves módsz. vályog vagy mészhabarcs v = cm λ = 0,8 1,1 W/mK ρ = kg/m3 δ = kg/cm2 (1,5 3,5 N/mm2) Ülepedés, zsugorodás, száradás részben már lejátszódott, 0,25-1h 36

37 Nedves technikák patics fal-tapasztott technika 37

38 Nedves technikák, váz, szalmapólyás kitöltés tapasztással 38

39 Mali, az ifjúság háza tapasztott fal 39

40 Őrség, Pityerszer boronafal tapasztva 40

41 Nedves technikák, elemes rendszerek váz, csömpölyeg fal, fecskerakás 41

42 Zabur technika Jemen 42

43 Jemen, erődítmény szakrális épülettel 43

44 Száraz technikák, elemes rendszerek vályogtégla falazat 44

45 Szárított vályog téglák 45

46 Vályog tégla zsaluzatok vetőfák 46

47 Csoportos vályogtégla készítés 47

48 Vályogtégla falazat, sérült vakolattal 48

49 Vályogépítési technikák területi megoszlása itthon 1: Vályogtégla fal, 2: Vert fal, 3: Rakott fal 49