روند طراحی خانه های "ابر خشت"(Super Adob)

روند طراحی خانه های "ابر خشت"(Super Adob)

مقدمه:

در دستان خردمندان خاک به طلا تبدیل می شود. (مولانا)

مؤسسه هنر و معماری زمین- کال ارث- مؤسسه غیر انتفائی واقع در کالیفرنیا می باشد که در راستای یافتن راه حل های زیست پایدار در ساخت پناه گاه های انسانی بویژه در کشور های در حال توسعه و در مناطقی که تحت تأثیر بلایای طبیعی قرار گرفته اند، تلاش میکند. "

کال ارث" در سال 1986 توسط نادر خلیلی (شکل 1) تأسیس شد. معمار ایرانی- آمریکایی مشهور در سراسر جهان و مخترع سیستم ساختمانی "سوپر آدوب". او تحصیلات و تجربیات خود را در ایران، ترکیه و آمریکا کسب کرد. و از سال 1970، با اخذ پروانه اشتغال در ایالت کالیفرنیا، به فعالیت حرفه ای در آمریکا و نیز خارج از آن پرداخت. وی از سال 1975،به معماری خاک و توسعه کشور های جهان سوم گرایش پیدا کرد و سپس مشاور سازمان ملل در معماری خاک(Earth Architecture) و مبدع سیستم خاک و آتش((Earth-and-Fire Geltaftan معروف به خانه های سرامیکی(Ceramic Houses)(خانه های ساخته شده از خاک رس پخته) و سیستم ساختمانی سوپر بلوک (Super block) شد.

کارها و سخنان خلیلی بطور گسترده ای در ایالت متحده و بصورت بین المللی در مرکز ژرژپمپیدو پاریس و انستیتوی موزه هنرهای آمریکایی هندی در Santa Fe نیومکزیکو و کانال های تلویزیونی ملی و دولتی از قبیل سرویس جهانی BBC و صدای آمریکا، به نمایش گذاشته شده و منتشر گشته است.

تاکنون بیش از صد کارگاه و سخنرانی عملی توسط وی در ایالت متحده و خارج از آن ترتیب یافته است، از دانشگاه Princeton، پرینستون نیوجرسی، دانشگاه بین المللی فضا/MIT بوستون تا جمه زندانیان Chino و سایر زندان ها، از ناسا( اداره ملی فضا و هوانوردی)/واشنگتن دی.سی، آزمایشگاه ملی Los Alamos/ نیومکزیکو، تا بسیاری از زمین های سرخپوستان بومی امریکا، هشت دهکده سرخ پوستان/ San Juan نیومکزیکو و از جمع کودکان در بیمارستان های اصلی جنوب لوس آنجلس تا دانشگاه های ملی و بین المللی کالیفرنیا. .نادر خلیلی در سال 1984، جایزه کیفیت برجسته در تکنولوژی بخاطر ابداع سیستم های خانه های سرامیکی، از سوی انستیتوی معماران آمریکایی کالیفرنیا(CCAIA) به او تعلق گرفت و در سال 1987، پروژه خلیلی با عنوان خانه سازی برای افراد بی خانمان: پژوهش و آموزش، موفق به دریافت گواهی نامه شناسایی ویژه از نهاد وابسته به سازمان ملل سرپناه و دپارتمان توسعه مسکن و توسعه شهری ایالت متحده(HUD) گردید.

از سال 1984،ساخت مسکن در کره ماه و فضا به بخشی از کار او تبدیل شده است؛طرح سازه های خمیری(Magma Structures) او مبتنی بر سیستم Geltaftan(خانه های سرامیکی) و سیستم خشت بست (Velcro-Adobe) (که بعد ها به سیستم سوپر بلوک/کیسه شن و سیم خاردار Superblock/sandbag and barbed wire)در سمپوزیسم سال 1984 ناسا(NASA)، پایگاه های کره ماه و فعالیت های فضایی قرن 21،ارائه شد. متعاقب ارائه این طرح، او به آزمایشگاه ملی Los Alamos به عنوان دانشمند میهمان دعوت شد. او از سال 1984، مقالاتش را در چندین سمپوزیسم و نشریه شامل سمپوزیسم ها و نشریات ناسا و نشریه مهندسی هوافضا ارائه و منتشر نموده و به همین خاطر جایزه ای از سوی جامعه مهندسان سویل آمریکا به او اعطا شده است. خلیلی به همراه انستیتوی مطالعات فضایی Princeton، سیستم های فضایی Mc Donnll Douglas , Alkoa، اعضای تیم پروژه پردازش قابلیت های کره ماه می باشند. همچنین نویسنده کتاب هایی در زمینه معماری با خاک، او همچنین کتاب های از ترجمه های اشعار مولانا شاعر فارسی استاد صوفی قرن 13 ترجمه کرده است. نادر خلیلی در سن 72 سالگی در 5 مارس 2008 درگذشت.

ابر خشت (سوپر آدوب) چیست؟

یک سیستم سازه ای و معماری ساختمان است که ساختمان های ساخته شده با این روش در واقع یک پناهگاه در مواقع اضطراری و یا یک سرپناه ارزان برای افرادی است که توان ساخت خانه را ندارند.

بنابر این نیاز است که این خانه ها در کوتاه ترین زمان با کمترین امکانات و بیشترین مقاومت در مقابل بلایای طبیعی ساخته شود.. این فناوری به مردمان بسیاری از نقاط دنیا یاری رسانده است. از جمله قربانیان زلزله پاکستان سال 2005، پناهندگان کمپ بانی نجار در استان خوزستان ایران، مردم سیل زده سنگال و ...

ما در این مقاله یک نمونه روستای پناهگاه اضطراری در کالیفرنیا را بررسی می کنیم؛ که محل تشکیل کارگاه های آموزشی سیستم "سوپر آدوب" شرکت "کال ارث" میباشد.

آنچه که در این مقاله بیان میشود نتیجه مصاحبه "نادر خلیلی" و "ایان لادج" مدیر مؤسسه کال ارث در مصاحبه با شبکه "Super Master" آمریکا میباشد.

"نادر خلیلی روشی از معماری به نام "سوپر آدوب" را به جهان معرفی کرد؛ که در آن با خاک، شن، خاک رس، سنگریزه و سنگ های بزرگ، کیسه هایی را پر می کردند؛ و بعد این کیسه ها به عنوان آجر بنا بکار می رفتند. این ساختمان به راستی ساختمان خاکی یا گلی است. نادر خلیلی در سوپر آدوب از ایده های مدرن و مهندسی استفاده کرده است. در سوپر آدوب از سیم خاردار استفاده می شود، دو ردیف سیم خاردار از میان لایه های خاکی که برای ساختمان سازی بکار می رود عبور می کند؛ و مهندسان به ما گفته اند که با این سیم های خاردار مقدار قابل توجهی به نیروی ساختمان افزوده می شود. لذا "سوپرآدوب" از لوله های بلند ساخته شده است، نه از لوله های کوتاه نه کیسه های کوچک بلکه با استفاده از کیسه های بزرگ . زیرا ساخت خانه با آن راحت تر و کار برای معماران آسان تر می شود. ساختمان سازی با "سوپرآدوب" به معنای هزینه کمتر ساخت و افزایش زیست پایداری است. زیرا خاک در هرجایی از دنیا مناسب برای استفاده می باشد. "1

طول مدت و نحوه ساخت خانه های "سوپر آدوب":

همه این ساختمان ها از خاک است. برای ساخت یک خانه گلی ابتدا باید پلان آن را که شامل یک دایره بزرگ و چهار دایره کوچک میشود را بر روی زمین ترسیم کرد. ابعاد و تناسبات این دوایر توسط نادر خلیلی تعیین شده است. به طور تقریبی مساحت هر خانه 40 متر مربع فضای داخلی می باشد.سازه این خانه از کیسه های شن بیابان است. که برای پایداری آن به شکل گنبد اجرا می شود. که در حین اجرا، سازه دیوار به دایره گنبد میرسد. بعد از تکمیل دیوارها و گنبد ها بر روی آن گچ کاری می کنند. هدف از این پناهگاه این است که نشان دهد بعد از وقوع بلایای طبیعی پناهگاهی وجود دارد که در عرض چند ساعت می توان آن را بنا کرد و آشکار است که اگر یک خانواده ای 4 نفری باشد باید پناهگاه را کمی بزرگتر درست کرد و شاید ساخت این پناهگاه یک روز طول بکشد. در حالیکه ساخت کوچکترین پناهگاه که 2*2 است تنها دو ساعت طول می کشد.این نشان دهنده امکان ایجاد انبوه سازی می باشد. که اساسا بر پایه تکنیک ساختمان سازی با کیسه شنی کار می کند. چیزی که نادر خلیلی بالغ بر 30 سال پیش آغاز کرد. مردم از سرتاسر دنیا می خواهند یاد بگیرند که چگونه با صرف هزینه اندک می توانند صاحب خانه شوند.

آموزش به این افراد بخش بزرگی از آرمان نادر خلیلی بوده است. 50% از آموزش دیدن و درک کردن است. نوع ساختمان سازی با طبیعت هماهنگی دارد. وقتی باری به پایین می آید این امر با فشار نیروی جاذبه است. و وقتی از شکل هندسی یک تاغ قوسی استفاده می شود بار را به پایین منتقل می شود. و تاغ را تحت فشار قرار می دهد و بار به پایین می آید و به روشی بسیار مؤثر به زمین می رسد. زیرا تاغ به طور طبیعی بار را به زمین می رساند. همه این ساختمان ها ساخته افرادی هستند که هیچ تخصصی ندارند. و فقط می خواهند برای خود یک خانه بسازند. این روش بسیار ساده و کم هزینه میباشد. که "آقای ایان لادج" روش ساخت خانه ها را این چنین بیان میکند:

"ما در "کال ارث" دو کار انجام می دهیم. یکی با خاک خانه می سازیم و دومی از شکل هندسی گنبد استفاده می کنیم. زیرا در غیر این صورت محکم نمی شود. ما نمی خواهیم اینها را طوری بسازیم که در مقابل نیروی جاذبه مقاوم باشند بلکه می خواهیم هماهنگ با این نیرو به پیش برویم. از این رو مواد مصرفی ما فقط خاک است. لزومی به استفاده از آهن یا مواد صنعتی دیگر یا چوب نیست. ما از ماده ای استفاده می کنیم که در محل موجود است. اگر در آفریقا یا سنگال پروژه ای داشته باشیم به جز چمدان های خود چیزی به آنجا نمی بریم و با مواد موجود در محل خانه می سازیم. این روش ساختمان سازی کم هزینه و یادگیری آن آسان است. بیشترین هزینه این کار مربوط به کار مورد نیاز است. زیرا مواد در زمین هستند. و معمولا هزینه ای ندارد. اگر روش این کار را بدانید می توانید با اعضای خانواده این را بسازید. اگر یکی از اعضای خانواده بیاید و این کار را بیاموزد و بعد به کشور یا محل زندگی خود بازگردد، بقیه مردم و خانواده هایشان را میتواند با این روش آشنا کند، آنها نیز می توانند بطور رایگان خانه بسازند و مثلا برای خویشان خود خانه بسازند. و به همین شکل ادامه می یابد. اینها راه حل هایی خلاق برای جهانی در حال تغییر است."

برای ایجاد حفاظت بیشتر در مقابل عناصر و افزایش زیبایی بنا ساختمان را گچ کاری می کنند. این یک گچ خاک است که 90% آن خاک معمولی است 10% بقیه سیمان است. و سیمان موجب می شود در هنگام بارندگی دچار فرسایش نشود و انسجام آن حفظ شود و اکثر خانه های پناهگاه اضطراری کالیفرنیا 15 سال از عمر آنها می گذرد؛ یعنی از زمانیکه مدرسه در آنجا دایر است. این نوع گچ خاک با دوام است. در کال ارث روش های مختلف مورد بررسی قرار می گیرد و تا حد امکان کمتر از مواد صنعتی استفاده می کنند. ساختمان های "سوپرآدوب" شرکت کال ارث با کد های دقیق مقابله با زلزله بخش سان برناردینو در ایالت کالیفرنیا آمریکا هم خوانی دارد. بخش امور ساختمانی در مورد این که ساختمان های کال ارث با این کد ها مطابق باشد، بسیار سخت گیر بود. زیرا در آنجا گسل سند آندریاس وجود دارد. و نادر خلیلی به این دلیل به آن منطقه رفت که می خواست در شرایط اقلیمی بسیار بدی باشد که در زمستان سرمای یخبندان و در تابستان گرمای سوزان داشته باشد. و به منطقه زلزله خیز نزدیک باشد، تا اگر در استحکام مشکلی پیش آمد آن مشکل را برای ساختمان های دیگر در جنوب کالیفرنیا، که قوانین ساختمان سازی سخت تری دارد برطرف کند.

"ایان لادج" در این باره می گوید:

"ما واقعا پیشرفت کردیم تا همه بتوانند به آنجا بروند. و از بخش ساختمان سازی محل خود درخواست کنند و بگویند: ما می خواهیم برای خود خانه بسازیم و مشکلاتی از قبیل عدم نظارت بخش مربوطه به این کار، برای آنها پیش نیاید. ما از نظر مهندسی مشکلی نداریم و می توانیم کار را به سطح دیگری ارتقاء دهیم."

خانه گلی

یکی از خانه های این روستا "خانه گلی" با مساحت 37 متر مربع است. نادر خلیلی درباره آن می گوید:" به دلیل اینکه این خانه از مشتی گل ساخته شده است به آن خانه گلی می گویند."این خانه یکی از نمونه های ساخته شده با سستم سازه ای "سوپر آدوب" می باشد؛ که در ادامه اجزای آن بررسی مشود.

اجزای یک خانه "سوپر آدوب"

دیوارها

این خانه شامل دیوارهای "سوپرآدوب" (دیوار های قطور ) می باشد. وقتی شما از بیرون به داخل خانه بیایید متوجه می شوید که خانه چقدر سرد است. دیوار های این خانه همچون عایق عمل می کنند اینها اساسا انسان را در مقابل هوای بیرون ایزوله می کنند. تمامی این ساختار ها از درون بسیار راحت هستند و هزینه ساخت آنها نیز بسیار کم است.در این ساختمان ها از دستگاه تهویه استفاده نمیشود زیرا در اینجا سیستم های فعال وجود ندارد. اتاق خواب ها فضای کوچکی هستند که به فضای اصلی افزوده و با دیوار های خاکی ساخته شده اند. در مورد حمام این خانه مقداری کاشی به آنها اهدا شده و از آن استفاده کرده اند. خدمات معمولی مانند لوله کشی برق و آب هم وجود دارد. به راحتی می توان خدمات خانه های دیگر را در این خانه ها نیز بکار برد. زندگی درون این خانه ها به فرد آرامش می بخشد. این خانه ها را می توان به طور کامل در عرض 6 هفته ساخت.

بادگیر و سیستم تهویه طبیعی:

این خانه ها شامل یک دودکش بلندهستند که بادگیر نام دارد. و در تابستان از باد شدید جلوگیری می کند. چون آنجا منطقه بیابانی است و دمای هوا به41 تا43 درجه سانتی گراد می رسد. این بادگیر باد را از بالا به درون ساختمان می آورد؛ و به نوعی موجب تهویه می شود.این روش منفعل است.این یکی از چیز هایی است که در استراتژی طراحی منفعل بکار می رود. منفعل یعنی سیستم برقی فعال در ساختمان بکار نرفته است. انتقال هوا میان دیوار های قطور و این بادگیر موجب می شود ساختمان حس خوب و راحتی به فرد بدهد. در زمستان در خانه های معمولی شما برای ایجاد گرما هوا را گرم می کنید اما به محض اینکه آن هوا بیرون رود گرما ندارید. چیزی که در این خانه ها روی می دهد این است که گرما جذب دیوارها می شود و دیوار ها به نوعی مثل باتری و ذخیره کننده توان عمل می کند. بجای گرم کردن هوا شما دیوار ها را گرم می کنید و گرمایی که استفاده کرده اید حفظ می شود. اما شما به یک منبع گرمایی نیاز دارید. و باید به طریقی نور خورشید به داخل خانه بیاید و این کار به "بهره مستقیم" معروف است. خورشید به طور مستقیم کف خانه را گرم می کند و بعد این گرما درون خانه بازتاب می شود. اما ممکن است شما نخواهید در تابستان کف خانه شما گرم شود. در تابستان خورشید در آسمان اوج می گیرد و مستقیما نور می تاباند و نور آن از طریق پنجره وارد ساختمان نمی شود زیرا شما یک بازتاب دهنده کوچک نوری روی پنجره گذاشته اید. و در زمستان که خورشید در ارتفاع پایین تری قرار دارد نور مستقیم از پنجره به درون می تابد و فضا را گرم می کند.

پنجره:

جای پنجره ها به این شکل در ساختمان تعبیه می شود که مقداری کیسه شنی در جایی که می خواهیم پنجره باشد قرار می دهیم و این کیسه ها را به شکل دریچه یا پنجره قالب بندی می کنیم و بعد کیسه شن را پاره می کنیم و مواد بیرون می ریزد و به این شکل پنجره درست می شود. و یا قالب هایی را جای پنجره قرار داده بعد از ساخت در می آورند و پنجره را جاگذاری می کنند. لذا این راهی عالی برای ایجاد یک پنجره با استفاده از موادی نظیر کیسه شن و خاک است.

سکو (صفه):

سکوهای ساخته شده در داخل خانه و ورودی نیز از همین مصالح ساخته شده است. یعنی با استفاده مقدار معینی سیمان که البته در مورد اینها 15% سیمان و بقیه شن بیابان است.

نمای خانه:

ونوعی نما سازی در این خانه ها وجود دارد که به آنها "کاشی رپ" گفته می شود. در تابستان این بخش از دیوار در مقابل نور خورشید و بخش دیگر در سایه قرار می گیرد تا ساختمن زیاد گرم نشود. و در هنگام باران سنگین، باران را پراکنده می سازد و به صورت تدریجی و قابل کنترل به پایین می راند؛ و به همین خاطر آبها انباشته و سیل آسا به پایین نمی آیند.

بعضی خانه ها نیز به شکل گنبد نیستند. نوعی خانه که "سه تاغی" نامیده می شود اولین خانه ای در این پناهگاه است که به شکل دایره نیست. کف این خانه دارای خطوط مستقیم و در هیچ یک از دیوار ها از سیمان استفاده نشده و فقط خاک بیابان است که به شکل آجر و گچ در آمده است. هدف از ساخت این خانه نمایش یک ساختمان زیست سازگار با تسهیلات و تجملات مدرن به مردم و مهندسان است تا شاید بتواند شکاف بین خانه های زیست سازگار و زندگی واقعی را از بین ببرد.

نادر خلیلی می گوید: تاکنون بسیاری از افراد یاد گرفته اند که چطور این خانه ها را بسازند و بسیاری دیگر تبدیل خاک را شاهد بودند.

ویژگی های محیط زیست و سازه ای این خانه ها:

- فراهم نمودن عملکرد های موردنیاز مردم مانند:

اتاق نشیمن، سالن ورودی، آشپزخانه، حمام، اتاق خواب

اتاق نشیمن، سالن ورودی، سه اتاق خواب

اتاق نشیمن، سالن ورودی، دو اتاق خواب و حمام

- امکان اتصال دو خانه به هم و تشکیل یک خانه بزرگتر

- امکان ساخت با یک تیم 3-5 نفره

- استفاده از تهویه طبیعی و هماهنگی با باد و خورشید

- هماهنگ با استاندارد مبلمان کشور

- ایجاد حس فضای داخلی مطلوب از طریق فضای بین دو تاغ

- طراحی ساده بر اساس تکرار واحد تاغ

- امکان گسترش فضا با اضافه شدن گنبد در آینده

- تنوع در ابعاد و شکل پنجره ها و یا عناصری مانند سوله

- تکرار تاغ و حس زیبایی بنا

- بادگیر

- وجود گنبد و ایجاد مناطق سایه و تهویه در تابستان و زمستان

- بازی نور و سایه

- استفاده از فریم های متداول و اتصالات و یکپارچه بودن بنا

- مقاومت بالا در مقابل عوامل جوی و آتش سوزی

در مصاحبه روزنامه همشهری با نادر خلیلی از مقاومت خانه هایش در برابر آتش سوزی اینگونه سخن می گوید: "مقاومت "ابر خشت" در برابر آتش مقاومتی ذاتی است. درلس آنجلس نزدیک ما حدود 3000 خانه آتش گرفت و آتش تا نزدیکی های کارگاه ما هم آمد و ما خدا خدا کردیم که آتش به کارگاه ها هم نفوذ کند و شانس با ما نبود که ما عملا نشان بدهیم این سیستم تا چه حد در برابر آتش مقاوم است."

نتیجه گیری:

تأثیر انسان بر طبیعت و اثرات آن ، آلودگی هوا، سوء میریت زمین، اثر گلخانه ای و... موجب ایجاد حوادث بسیاری شده است.میلیون ها انسان آواره، جنگ زده و آسیب دیده از بلایای طبیعی که نیاز به اسکان و سرپناه دارند.یکی از بهترین راها برای محافظت از عناصر زمین میتواند خود این عناصر باشد. تعادل عناصر طبیعی و اعمال موازنه در عناصر می تواند راه حل این امر باشد. برای ساخت سرپناهی ساده و اضطراری با حداکثر ایمنی و حداقل دخالت در محیط زیست ما باید از مواد طبیعی استفاده کنیم. طبیعت خود سالهاست که این کار را انجام می دهد. مانند کندوی زنبور عسل یا پوسته دریا.

قوی ترین ساختار ها در طبیعت که هماهنگ با گرانش، اصطحکاک هستند. در معرض حداقل و حداکثر فشرده سازی کار می کنند. مانند قوس ها و گنبد ها. عناصری هستند که به راحتی می توان آنها را یاد گرفت و با استفاده از مواد موجود در زمین آنها را ساخت.

این تکنولوژی در شرایط جنگ، شرکت یک خانواده برای ساختن یک خانه و نتیجه یک جامعه پایدار، حداقل امکانات و کسب حداکثر رفاه، یک پناهگاه با حداکثر حفاظت در برابر بلایای طبیعی میتواند بهترین انتخاب باشد

این تکنولوژی بهترین انتخاب در شرایط جنگ یا وقوع حوادث طبیعی باشد با داشتن حداکثر حفاظت و رفاه با حداقل امکانات. و یا شرکت اعضای یک خانواده برای ساخت یک خانه و کمک به ایجاد یک جامعه پایدار.

نادر خلیلی سالهای بسیاری برای تحقق این آرمان در ایران و سایر نقاط دنیا تلاش کرد.

او آموخته های خود را از گذشته کنار نگذاشت و ترجمه های جدید و تفسیر های نو کرد. معماری امروز ما نیز می تواند ترجمه هایی سازگار با محیط خود و عصر خود باشد.

روند طراحی خانه های "ابر خشت"(Super Adob)

مطالب مشابه :

طراحی و ساخت انواع سرد خانه زیر صفر و بالا صفر - شرکت سرما در گرمای بندر

مزکز طراحی و ساخت خانه های پیش ساخته مدرن

ساخت اصولی لانه

سازه فولادی سرد نورد شده (سیستم LSF )

خانه های پیش ساخته

سازه فولادی سرد نورد شده (سیستم LSF)

ساختمان در اقلیم سرد و کوهستانی

سیستم انباره سرما | Cool Storage

روند طراحی خانه های "ابر خشت"(Super Adob)

سيستم هاي خورشيدي حرارتي الكتريكيدر