1. RÉSZ 1
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
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
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
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
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
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
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
Tradicionális és korszerű vályogépületek 9
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
A vályog mint építőanyag építési célú felhasználása Az építési mód múltja Mezopotámia, Babilon, Egyiptom, Kína, Észak-Jemen, Németország, Magyarország 10 000 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
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
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
Jellemző tulajdonságok Víztartalom függvénye; kötés (molekulák közötti víz veszteség,- teljes 120C -, nincs vegyi átalakulás, kristályvíz 400-900C 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
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 18951-18957/1940-1950, DIN 169, (érvénytelen, Németországban új kezdeményezés (Lehmbau Regeln). 15
Anyagösszetétel egyszerűsített vizsgálata (térfogat%) 16
Az építési vályogok csoportosítása kötőerő szerint Kötőerő kötöttség (g/cm2) nagyon sovány 50 80 sovány > 80 110 majdnem kövér > 110 200 kövér > 200 280 nagyon kövér > 280 360 agyag > 360 17
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
Térfogatsúly-nyomószilárdság a hőszigetelő adalékmennyiség szerint Térfogatsúly Nehézvályog: 2000-2200 kg/m3 Tömör vályog: 1700-2000 kg/m3 Szalma vályog: 1200-1700 kg/m3 Könnyű vályog: 300-1700 kg/m3 Nyomószilárdság Kötőanyag csak agyag; 2-5 N/mm2 Tulajdonság javítókkal; 7-13 N/mm2 19
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 0.78-0.48 W/mK 0.44-0,40 W/mK 0.80 W/mK 0,44-0,33 W/mK 0,13 W/mK 20
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
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
Földépítési technikák 23
Vályogból készíthető szerkezetek Falak, válaszfalak Födémek, áthidalók Boltozatok, kupolák Padlók Víz és nedvesség-szigetelések, tetőfedések Felületképzések Tüzelőberendezések Bútorok, lépcsők 24
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 = 60-70 cm λ = kb. 0,7 W/mK ρ = 1200-1700 kg/m3 δ = 20 30 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 = 40-55 cm λ = 0,9-1,2 W/mK ρ= 2000-2200 kg/m3 δ = kb. 40 kg/cm2 (4-3,5 N/mm2) Ülepedés, zsugorodás kicsi (kb.2%) gyorsan szárad, 4-6 h 25
Nedves technikák anyag előkészítése 26
Nedves technikák, rakott falak készítése 27
Tájház, Káli medence rakott fallal 28
Rakott fal építési fázisai 29
Rakott fal előkészítés és a kész ház 30
Nedves technikák, vert/döngölt falak készítése 31
Vert falakban nyílás készítése 32
Vályogépítés döngölt technika zsaluzat 33
Vályogépítés döngölt technika rétegek 34
Mali dogon falu 35
Vályogfalak építése és fizikai jellemzői-2 Tapasztott falak Összetétel: szalma adalékos, kövér KK vályog. Építés: vázszerkezetre, vesszőfonatra, hízlalással. (paticsfal) v = 20-30 cm, λ = 1,2 2,6 W/mK ρ = 800 1200 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 = 45-65 cm λ = 0,8 1,1 W/mK ρ = 1700 1900 kg/m3 δ = 15 35 kg/cm2 (1,5 3,5 N/mm2) Ülepedés, zsugorodás, száradás részben már lejátszódott, 0,25-1h 36
Nedves technikák patics fal-tapasztott technika 37
Nedves technikák, váz, szalmapólyás kitöltés tapasztással 38
Mali, az ifjúság háza tapasztott fal 39
Őrség, Pityerszer boronafal tapasztva 40
Nedves technikák, elemes rendszerek váz, csömpölyeg fal, fecskerakás 41
Zabur technika Jemen 42
Jemen, erődítmény szakrális épülettel 43
Száraz technikák, elemes rendszerek vályogtégla falazat 44
Szárított vályog téglák 45
Vályog tégla zsaluzatok vetőfák 46
Csoportos vályogtégla készítés 47
Vályogtégla falazat, sérült vakolattal 48
Vályogépítési technikák területi megoszlása itthon 1: Vályogtégla fal, 2: Vert fal, 3: Rakott fal 49