Опираясь на принципы устройства конструкции, можно представить себе
здание, в котором строительные материалы распределены наиболее эффективным образом в соответствии с планируемым устройством социального...
...воспринимать его как более реальное и неоспоримое, когда будете знать,
из каких материалов надо строить здание. Данный шаблон помогает сделать
выбор строительных материалов.
Хорошие строительные
материалы ••
В индустриальном обществе существует принципиальный конфликт, который касается природы строительных материалов.
Для строительства «органического» здания нужны материалы, состоящие
из сотен мелких деталей, каждую из которых необходимо сделать вручную,...
...простота массового производства приводят к выпуску крупногабаритных
одинаковых материалов, которые не поддаются резке или видоизменению, их
нельзя приспособить к своеобразию индивидуального строительного плана.
Эти «современные» материалы разрушают органичность натуральных домов
и, по сути, препятствуют органическому строительству. Кроме того, современные материалы часто оказываются непрочными и непрактичными в эксплуатации, поэтому здания разрушаются гораздо быстрее, чем в доиндустриаль...
Следовательно, основная проблема, связанная со строительными материалами, заключается в том, чтобы подобрать совместимые друг с другом материалы небольших габаритов, легко поддающиеся резке на строительной площадке, легкие в обработке, то есть не требующие наличия дорогой и тяже...
...с ними могли работать даже непрофессионалы.
Далее, хорошие строительные материалы — это те, которые не причиняют
ущерба окружающей среде; они должны обладать способностью к биоразло...
Если сопоставить все эти требования, мы придем к довольно неожиданному выводу относительно категории «хорошие строительные материалы»:
они окажутся совершенно отличными от тех, что широко применяются в наши дни. Представленные ниже доводы — это наша попытка охарактеризовать
данную категорию материалов. Эта характеристика, разумеется, является неполной, но она может помочь вам более тщательно продумать вопрос об использовании строительных материалов.
Начнем с так называемых основных материалов, которые требуются
в наибольших объемах, составляя до 80 % всех необходимых для этого строительных материалов. Традиционно такими материалами являлись земля, бетон, дерево, кирпич, камень, снег... Сегодня основными материалами преимущественно являются дерево и бетон, а для очень больших зданий — сталь.
Если тщательно изучить эти материалы в соответствии с нашими критериями, то окажется, что камень и кирпич отвечают большинству требований,...
...приходится отказываться в тех местах, где стоимость труда высока.
Дерево — это материал, замечательный во многих отношениях. Там, где
он доступен, он очень широко используется, а там, где существует дефицит де...
Когда дома строятся с применением удобных в эксплуатации вспомогательных материалов, их можно ремонтировать с помощью тех же самых материалов: отремонтированные детали и поверхности опять становятся еди...
...справиться с ремонтом, не прибегая к помощи квалифицированных рабочих и специальной техники. При использовании материалов заводского изготовления это невозможно — они в принципе не подлежат восстановлению.
Когда отделочные материалы промышленного изготовления приходят в негодность, их приходится полностью удалять и заменять совершенно новым...
...заменить самостоятельно.
Что является хорошим вспомогательным материалом? Дерево, которое
мы не рекомендуем использовать в качестве основного материала, является отличным вспомогательным материалом для изготовления окон, дверей,
мебели и отделки поверхностей. Фанера, древесно-стружечные плиты, гипсокартон — все эти материалы относительно дешевы, легко режутся, подравниваются и пробиваются гвоздями. Бамбук, солома, алебастр, бумага, гофрированный металл, мелкая проволочная сетка, холст, парусина, виниловые
материалы, веревка, шифер, стекловолокно, пластмассы, не содержащие хлора, — все это примеры вспомогательных материалов, довольно хорошо соответствующих нашим критериям. Некоторые из них (стекловолокно и гофрированный металл) являются сомнительными с экологической точки зрения,
но это все же листовые материалы, используемые в умеренных количествах
для формования и окончательной отделки основных материалов.
Наконец, существуют некоторые материалы, использование которых совершенно недопустимо по нашим критериям — ни в качестве основных,
ни в качестве вспомогательных. Это дорогие или дефицитные материалы, ко904...
...трудно адаптировать к нетиповым проектам, а их производство требует больших энергозатрат... Примерами таких материалов являются стальные
панели и стальной профиль, алюминий, жесткие бетонные смеси и предва...
Выводы
Необходимо использовать только биоразлагаемые материалы, производство
которых не требует больших энергозатрат и которые легко поддаются обработке на строительной площадке. В качестве основных материалов мы предлагаем ультралегкий бетон плотностью 640–960 килограммов на кубический
метр и грунтовые материалы: утрамбованный грунт, а также изготовленные
из глины кирпичи и плитку. В качестве вспомогательных материалов используйте деревянные доски, гипс, фанеру, хлопчатобумажные ткани, мелкояче...
...207 Хорошие строительные материалы ••
Стр. 910911. 208 Постепенное упрочнение конструкции
...конструкции, действуя в рамках, установленных шаблоном
207 Хорошие строительные материалы.
Известные факты о существующих строительных материалах дают нам
правильный отправной момент.
1. Листовые материалы легко изготавливаются и обеспечивают наилучшие соединения.
В традиционном обществе мало листовых материалов. Однако в условиях
фабричного производства проще изготавливать именно листы, нежели другие формы строительных материалов. В связи с приходом эпохи массового
производства возникло изобилие листовых материалов, которые стали прочными, легкими и дешевыми. К таким материалам относятся гипсокартонные
плиты, фанера, тканые, виниловые, стекловолоконные материалы, холст, древесно-стружечные плиты, деревянные доски, гофрированный металл, мелкоячеистая сетка.
Листовые материалы также обеспечивают самые прочные соединения. Соединения — это самые слабые места в конструкции здания. Листовые материалы легко соединяются между собой, поскольку при этом между поверхностями образуются ровные швы. Все, что сделано из листового материала, по определению является более прочным, чем конструкции из блоков или бревен.
...легко ремонтируется и доступен повсеместно. Этот вопрос детально обсуждался в шаблоне 207 Хорошие строительные материалы.
3. Однако для любого бетона необходима опалубка, а ее стоимость очень...
.... Поэтому мы предлагаем заливать ультралегкий бетон в формы, изготовленные из легкодоступных листовых материалов, и оставлять эти материалы на месте, чтобы они образовали чистовые поверхности.
В качестве листовых материалов можно использовать любые комбинации
тканых материалов, холст, деревянные доски, гипсокартонные и древесноволокнистые плиты, фанеру, бумагу, оштукатуренную мелкую сетку, гофриро...
...плитку, кирпич или камень — см. шаблон 207 Хо ро шие стро и тельные материалы. В качестве заполнителей для ультралегкого бетона мы рекомендуем перлит, вспученный глинистый сланец или пемзу. Если нагрузки...
...прошлого года». Поэтому мы будем считать дерево особо ценным
материалом, который не следует использовать в качестве основного строительного материала или для изготовления конструкций.
Не может быть и речи об использовании стали в качестве основного строительного материала. Она не нужна даже для возведения высотных зданий,
поскольку они общественно бесполезны, — см. шаблон 21 Четырехэтажное
ограничение высоты застройки, а для возведения зданий меньшего размера
этот материал слишком дорог, не поддается видоизменению, к тому же его
производство связано с большими энергетическими затратами.
Земляной грунт — интересный основной материал, но его трудно стабилизировать, а стены из него получаются очень толстыми и неимоверно тяжелыми. Однако там, где имеется подходящий грунт и его применение оправданно,
он, безусловно, входит в число «хороших строительных материалов».
Качественный бетон слишком плотный и тяжелый, с ним трудно работать.
.... У него очень некрасивая, холодная и твердая на ощупь поверхность, если
не использовать дорогие отделочные материалы с чужеродной структурой.
И все же бетон некоторым образом является очень интересным материалом. Он текучий, прочный и относительно дешевый, его легко изготовить почти где угодно. В Университете штата Калифорния профессор П. Кумар Мех...
Существует ли способ сохранить все эти ценные качества бетона и в тоже
время получить материал, который был бы легким по весу и легким в работе, а также имел приятную поверхность? Да, существует. Можно использо...
Мы полагаем, что ультралегкий бетон в будущем станет одним из самых
используемых основных строительных материалов.
Чтобы это стало совершенно понятно, изучим существующий ассорти...
...и гидроизоляции; такой бетон очень легок, но обычно не имеет достаточной прочности для использования в качестве конструкционного материала —
чаще всего его компрессионная прочность составляет около 21 килограмма...
Бетонные смеси, предлагаемые в настоящее время
Помимо основных строительных материалов существуют и такие, которые используются в относительно меньших объемах для дверных и оконных
коробок, устройства и чистовой отделки поверхностей. Это так называемые
вспомогательные материалы.
903
207 Хорошие строительные материалы ••
...ряд помещений должен идти непрерывно и не разбиваться конструктивными элементами. Это означает, что материал, образующий эффективную конструкцию, должен находиться только на участках между по ме...
...так как в действительности для строительства здания таким способом
потребуется большой расход материала. Зададимся вопросом, как сделать
конструкцию, подобную нашей модели, но с минимальным расходом строительного материала. Как мы далее увидим, наиболее эффективной будет конструкция, работающая на сжатие, в которой сведены к минимуму изгибаю...
.... Конструкция, работающая на сжатие. От эффективной конструкции ожидается, что каждый грамм израсходованного на нее материала будет работать с полной отдачей. Если говорить более конкретно, то желательно
добиться абсолютно равномерного распределения напряжений по всей площади материалов, из которых построено здание. Такое невозможно, например,
в случае с простой деревянной балкой. Наибольшие напряжения возникают...
...поскольку с точки зрения распределения напряжений избыток материала там слишком велик.
Следует отметить в качестве общего правила, что в элементах конструк...
...напряжений, поэтому можно добиться равномерного распределения напряжений по всей площади материалов, только если в конструкции полностью отсутствуют изгибающие напряжения. Короче говоря, в максимально...
...пригодны для использования в некоторых особых случаях, аргументы, приведенные в шаблоне 207 Хорошие строительные материалы, полностью исключают их из строительной практики на том основании, что материалы,
C. 900...
...оболочки, купола или свода — см. шаблоны 206 Эффективная
конструкция и 207 Хорошие строительные материалы. Это требование может быть смягчено при наличии древесины, стали или других растяжимых
материалов.
Либеральный...
.... Двускатные крыши. Для устройства двускатных крыш также требуются
материалы, способные противостоять изгибающему моменту. Наиболее распространенным материалом для двускатных крыш является дерево, которое
в наши дни становится дефицитным и дорогим материалом. Как уже отмечалось в шаблоне 207 Хорошие строительные материалы, мы считаем наиболее
разумным использовать древесину для отделки поверхностей, но не в качестве конструкционного материала; исключением являются районы, где она
имеется в изобилии. Двускатные крыши должны быть очень крутыми, чтобы...
.... Крыши на вантовых конструкциях и шатровые крыши. Для устройства
таких крыш используются не сжимаемые, а растяжимые материалы, характеристики которых не соответствуют требованиям шаблона 207 Хорошие
строительные материалы. Они также очень неэффективны для создания под
ними жилого пространства и поэтому не соответствуют требованиям шабло...
...таким образом: дома делятся на две зоны — рабочую и предназначенную для отдыха. В отделке зоны для отдыха используют материалы очень
хорошего качества, нередко драгоценные, а рабочая зона зачастую является...
...во входной зоне и на кухне предпочтительнее покрыть твердыми износостойкими материалами; в столовой, гостиной и детской игровой комнате
также нужны износостойкие полы, но с отдельными участками мягкой по...
...ходить босиком.
Какие материалы следует использовать? Если говорить о твердых и мягких материалах, всегда труднее подобрать твердые. Поскольку дети находятся ближе к поверхности пола, как твердой, так и мягкой, она должна быть теплой на ощупь и в то же время не создавать проблем с уборкой. В качестве материала для устройства твердых полов можно посоветовать «мягкий» бетон.
Такое покрытие может быть прочным и в то же время приятным, если сделать
отделочный слой из материала легкой консистенции с относительно пористой структурой. Его можно сделать износостойким и водоотталкивающим,...
...целесообразным вариантом для помещений, где полы в любом случае
устроены из бетона. Другие материалы, которые можно использовать для
устройства твердых покрытий: земля, резиновая плитка, плитка из прессо...
...«пастейерос», — см. 248 Слабообожженные кирпич и плитка; также подходят деревянные доски, но это более дорогой материал.
В качестве мягкого покрытия наиболее предпочтительны ковры — для си...
Стр. 912913. 208 Постепенное упрочнение конструкции
Мы считаем, что в наше время проще всего реализовать данную технологию путем устройства каркаса из листовых материалов, который затем будет
упрочнен за счет заполнения сжимаемым материалом.
Непрочная оболочечная...
Заполнение сжимаемым
материалом
Выбирайте для строительства самые натуральные материалы из всех возможных: для наружного каркаса — тонкие деревянные доски, чтобы изгото...
...плиты, доски либо кирпичи или же пустотелый керамический стеновой камень (см. шаблон 207 Хорошие строительные материалы).
В качестве сжимаемого материала заполнения используйте ультралегкий перлитобетон плотностью 640–960 килограммов на кубический метр:
...как во время строительства, так и впоследствии, когда вы будете делать
ремонт, — см. 207 Хорошие строительные материалы.
C. 900...
...которые укладывается тонкий слой бетона; после отверждения он образует каркас. Затем каркас заполняется еще более легкими материалами, которые образуют перекрытия; затем возводятся стены с оконными коробками...
...для таких конструкций, очень дороги, их трудно приобрести, но зато почти все материалы способны выдерживать сжатие. Особенно отметим
то обстоятельство, что и дерево, и сталь — два основных материала для изготовления элементов, работающих на растяжение, — являются дефицитными,
а по экологическим соображениям их больше не следует использовать в массовом порядке — см. опять же 207 Хорошие строительные материалы.
2. Цельная конструкция. Для эффективной конструкции справедливо...
Цельность здания зависит от соединения его элементов — от их формы
и сплошности материала. Очень сложно, даже практически невозможно добиться сплошности соединения между различными материалами, чтобы нагрузка передавалась так же эффективно, как в неразрезной конструкции. Поэтому очень важно, чтобы здание было построено из одного материала, коC. 900...
...служит никакой полезной цели и это место вполне естественно заполнить
строительным материалом.
Своды...
Стр. 10241025. 234 Обшивка наружных стен в нахлест
...или износилась.
Поэтому при выборе материала для наружной отделки стен следует помнить, что он должен легко укладываться внахлест, дабы противостоять погод...
...на месте, — тогда ремонт может выполняться постепенно, без спешки. Разумеется, важно и следующее: какой бы материал вы ни выбрали, его
поверхность должна вызывать желание прислониться к стене и потрогать ее.
Структура воображаемого
материала с соединением
внахлест...
...же, существует множество других видов наружных покрытий, если у вас
достаточно денег и есть возможность достать материалы. Шифер, черепица, гофрированное железо — отличные материалы для наружной обшивки
стен внахлест; их можно уложить таким образом, чтобы получилась наружная опалубка для заливки стены. Возможно также (хотя у нас пока нет доказательств), что ученые смогут создать ориентированный материал с кри1024...
Чтобы противостоять погодным воздействиям, для наружной отделки стен
рекомендуется использовать либо материалы, обеспечивающие соединение
внахлест в буквальном смысле (черепицу, гонт или доски), либо материалы
с соответствующей внутренней структурой, например гипсовую штукатурку. В любом случае это должен быть материал, который можно дешево и легко
восстановить или заменить на небольшом участке, поддерживая таким обра...
.... Аргументы, связанные со структурными аспектами, приводят нас к тому
же выводу. Использование для тонких колонн высокопрочных материалов,
таких как стальные трубы и предварительно напряженный бетон, исключается по соображениям, перечисленным в шаблоне 207 Хорошие строительные
материалы. Колонны из материалов с более низкой прочностью, но приемлемых с экологической точки зрения, должны быть относительно толстыми,...
.... Если колонна принимает на себя изгибающее напряжение, то материал самой высокой прочности должен находиться ближе к ее наружной части. Предел прочности на изгиб, в том числе продольный, зависит от момента
инерции, который достигает наибольшей величины, когда материал находится как можно дальше от нулевой линии. Архетипическим примером явля...
...инструментами, если это понадобится во время строительства, а также при последующих ремонтах. Повторяем, что современные материалы
не очень хорошо отвечают этим требованиям.
...— это коробчатая колонна, оболочку которой можно сделать любой требуемой толщины, а затем залить материалом с высокой компрессионной прочностью. Устройство таких колонн может обойтись дешевле, чем...
Стр. 10641065. 248 Слабообожженные кирпич и плитка
...плитки — см. 168 Связь с землей, 207 Хорошие строительные материалы, 233 Напольные покрытия, 243 Стенка-скамья, 247 Мощение с просветом между каменной плиткой.
...промежуточное положение между самим домом, сделанным из искусственных строительных материалов, и землей, которая полностью естественна. Чтобы почувствовать это сопряжение между домом и землей, материалы
для мощения также должны быть промежуточного характера. Опять же наиболее подходящим материалом с этой точки зрения является мягкая, свободно уложенная плитка.
...соорудить во дворе.
Начнем с глины: лучше всего подготовить материал полностью самостоятельно.
Чтобы проверить, глина ли это, надо взять кусочек и намочить его. Если материал достаточно вязкий и пластичный, чтобы из него можно было сделать гладкий шар, то это глина...
...аналогичный диапазон изменения размеров.
Большинство материалов так или иначе имеют волокнистую или кристаллическую структуру, примерно соответствующую масштабу 0,12 санти...
...5–7,5 сантиметра, то получается, что разрыв между микроструктурой материала и размерами этих деталей увеличивается до 1:40 или 1:60.
Чтобы мы могли ощущать взаимосвязь между конст рукцией здания и микроструктурой строительных материалов, надо сделать так, чтобы размер самых мелких строительных деталей составлял порядка 1,2 сантиметра, то есть
превышал размеры волокнистой или кристаллической микроструктуры материала не более чем в десять раз.
Выводы
Место стыка двух материалов или деталей надо закрыть нащельником. Нащельники должны быть выполнены таким образом, чтобы их ширина ни...
...перекрытия из плит неэффективны и нерациональны, так как для их
устройства используются растяжимые материалы, которые должны противостоять изгибу, а таких материалов гораздо меньше, чем просто сжимаемых
материалов, — см. шаблоны 206 Эффективная конструкция и 207 Хорошие
строительные материалы. Именно поэтому желательно использовать своды
везде, где это только возможно. В данном шаблоне рассматриваются формы...
...растягивающее воздействие, которое были бы способны выдержать сжимаемые материалы.
C. 892, 900...
...стену?
Как известно из шаблона 207 Хорошие строительные материалы, материалы должны поддаваться резке и обработке ручными инструментами, легко
пробиваться гвоздями и отвечать экологическим требованиям; при этом следует отдавать предпочтение грунтовым заполнителям и листовым материалам.
Из шаблона 208 Постепенное упрочнение конструкции нам известно, что
в процессе строительства здание должно наращивать прочность постепенно,
по мере добавления новых материалов и элементов — от хрупкой и неустойчивой к прочной конструкции; тогда процесс будет протекать гладко и непре...
.... Если следовать рекомендациям шаблона 207 Хорошие строительные материалы, то балка должна быть также простой в изготовлении
и легко разрезаемой для достижения нужной длины.
.... Однако, как отмечалось в шаблоне 207 Хорошие строительные материалы, древесина является дефицитным материалом во многих местах, и даже там, где она есть в наличии, ее ресурсы истощаются, к тому же она стоит
очень дорого, особенно если речь идет о большемерных материалах, которые
и нужны для изготовления балок.
...иногда всю жизнь. А для строительства домов использовались материалы, изготовленные вручную, — дерево, кирпичи, глина, солома, штукатурка; всем этим материалам легко можно придать нужный вид руками самих
обитателей дома. В таких условиях индивидуальный характер домов форми...
...из этих условий. Люди часто переезжают, а дома все чаще возводятся с использованием готовых строительных и отделочных материалов, таких как
гипсокартонные плиты, алюминиевые окна, сборные кухни из стали и эмали,
стекло, бетон, сталь; эти материалы не поддаются никаким изменениям, которые нужны для адаптации к персональным потребностям. Процессы, свя...
...метра.
При этом стены должны быть выполнены из материала с выраженными
конструкционными свойствами, чтобы независимо от того, сколько отреза...
...непрерывной, фактически не изменялась при любом количестве изъятого или добавленного материала.
Затем со временем каждая семья сможет постепенно, шаг за шагом, снаб...
...то для повышения эффективности ее конструкции целесообразно
перераспределить объем этого материала таким образом, чтобы сформировать вертикальные ребра жесткости. Такая стена будет наиболее эффективно...
.... Связи между стенами и полом, а также связи стен между собой необходимо усилить за счет дополнительного материала, образующего скруг ление
вдоль стыка. Стыковые соединения — это самые слабые места с точки зрения...
...и, разумеется, на стыках стен с полом. Для противодействия эффекту
прямых углов необходимо заполнить угол строительным материалом. Этот
принцип объясняется в шаблоне 227 Сопряжение стоечно-балочных кон...
Следует воспринимать здание как конструкцию, выполненную из цельного
массива сжимаемого материала. В геометрическом плане здание следует воспринимать как трехмерную систему отдельных сводчатых помещений; боль...
...материала
Сжимаемый
материал
Конструкция внутренних сводов описывается в шаблонах 210 Конструкция...
...то есть более интимную. В общественных зонах надо использовать более твердые износостойкие материалы, такие как бетон, покрытый отполированным цветным воском, керамическую плитку или же твердую древесину.
В более интимных помещениях рекомендуется сделать подложку из мягких
материалов, таких как фетр, циновка из соломы или дешевый нейлоновый
ковер, а сверху закрыть тканью, коврами, половиками и подушками. Между...
Помещения общего назначения
В качестве твердого покрытия можно использовать те же материалы, что
и на террасе или дорожках во дворе: кирпич и плитку ручного изготовления, —
...для интимных помещений используйте многоцветные и богато декорированные ткани и материалы — см. 249 Орнаментальные украшения
и 250 Теплые цвета.
...погодных воздействий. Она работает только в том
случае, если наружные материалы соединены между
собой таким образом, что их взаимодействие обеспе...
...людям.
Большие листы водонепроницаемых материалов не слишком хорошо
справляются с обеими задачами. Эти листы всегда расположены в одной пло...
...видеть конструкцию в целом в трехмерном измерении на каждом
этапе — по мере добавления строительных материалов.
Поскольку каждый вновь вводимый материал должен идеально укладываться в уже существующую конструкцию, это значит, что каждый новый материал должен обладать лучшей совместимостью и адаптируемостью, нежели предыдущий, лучше соответствовать вариативности решений. Таким
образом, хотя само здание в целом постепенно превращается из непрочного в прочное, последовательно вводимые в конструкцию материалы при этом
постепенно меняются от самых прочных и жестких в начале к жидким в са...