בנייה באדמה

בנייה באדמה או בנייה בבוץ היא שיטת בנייה העושה שימוש באדמה כחומר גלם עיקרי. קיימות מספר שיטות שונות לבנייה באדמה: בנייה בלבני אדמה, אדמה נגוחה, טבעות שקים, קוב, טיוח סבכה ועוד. יתרונות השיטה בזמינות חומרי הגלם, באנרגיה המועטה המושקעת בתהליך הבנייה, במסה הטרמית הגבוהה המאפיינת את המבנים, בשימוש בחומר טבעי ומתמחזר ועוד. חסרונות השיטה ברגישות למים ובחוזק ועמידות נמוכים יחסית לבטון או לטכנולוגיות בנייה אחרות. בנייה באדמה היא אחת משיטות הבנייה העתיקות ביותר שנפוצה בכל רחבי העולם. עדויות קדומות לשימוש בלבני אדמה נמצאו בעיר יריחו ונראה שהן בנות כעשרת אלפים שנים. כיום, לאחר שנדחקה על ידי שיטות בנייה מודרניות בעיקר עקב השימוש במלט, חוזרת שיטת הבנייה באדמה לתודעה בעיקר עקב יתרונותיה האקולוגיים. האדמה היא כיסוי קרום כדור הארץ, שנוצר עקב בליית הסלע והתפתח בהשפעת האקלים והביוספירה. מקובל לחלק את סוגי הקרקע לשלושה סוגים עיקריים על פי גודל הגרגרים: חול (Sand) : חלקיקים גדולים יחסית, שניתן להבחין בהם בעין, וגודלם 2 – 1/16 מ"מ. בין חלקיקי החול לא פועלים כוחות משמעותיים. מים מחלחלים בקלות דרך החול ואינם משפיעים עליו באופן ניכר. טין (Silt): חלקיקים שגודלם 1/16 – 1/256 מ"מ. הטין נוצר כתוצאה משחיקה מכנית של סלע. כשהוא לח, הטין פלסטי למדי ומעט דביק. למעשה, ניתן ליחס לטין תכונות ביניים בין החול לחרסית. חרסית (Clay): חלקיקים קטנים מאוד שלא ניתן להבחין בהם בעין. גודלם קטן מ-1/256 מ"מ וצורתם שטוחה. כאשר מרטיבים את החרסית היא הופכת לפלסטית ודביקה מאוד, נפחה גדל והיא נעשית אטומה יחסית בפני מים (כלומר המים מחלחלים דרכה באטיות רבה). תופעת השיטפונות האופיינית לנגב, בו הקרקעות עשירות בחרסית, קשורה במידה רבה לתופעה זו. החומר המשמש לבנייה הוא תערובת של שלושת סוגי האדמה: החרסית משמשת כ"דבק" המחזיק את החלקיקים הגדולים יותר אולם חרסית רבה מדי תגרום להיסדקות החומר בזמן הייבוש. החול מהווה את עיקר נפח התערובת, אבל כמות גדולה מדי שלו תתבטא בחומר חלש ומתפורר. יחס ממוצע בין כמות החרסית לכמות החול הוא: 30% חרסית – 70% חול. אם בתערובת יש טין פוחתים גם אחוזי החרסית וגם אחוזי החול. לעיתים מערבבים כמה סוגי אדמה כדי להגיע ליחס המתאים ולעיתים האדמה המקומית מתאימה לבנייה. פעמים רבות מוסיפים לאדמה סיבים (הנפוץ ביותר הוא קש) המגדילים את חוזק המתיחה ומפחיתים את הסדיקה. תוספים אפשריים אחרים מיועדים לשיפור תכונות שונות כמו חוזק, דביקות, עמידות למים ועוד, וכוללים שמנים, צואת בעלי חיים, דבק, סיד ועוד. קיימות שיטות רבות לבנייה באדמה. חלק מהן מצוינות כאן וממחישות את השימושים הרבים של האדמה לבנייה: בשיטה זו יוצרים לבנים מאדמה רטובה – בוץ, לעיתים בתוספת קש או תוספות שונות כגון חול, שברי חרסים או חצץ, ומייבשים אותן בשמש. יצור הלבנים נעשה בכמה שיטות. השיטה הקדומה ביותר הייתה יצירת מעין כיכרות בוץ ידניות. לאחר מכן התפתחה שיטה מתקדמת במקצת, שנותרה הפשוטה ביותר עד היום והיא יציקת תערובת הבוץ לתוך תבנית עץ מרובעת (פתוחה מלמעלה ומלמטה). מיד לאחר מכן מרימים את התבנית והלבנה, השומרת על צורתה בזכות הפלסטיות של הבוץ, מושארת להתייבש למשך מספר שבועות. לאחר הייבוש משמשות הלבנים לבנייה כשהן מחוברות זו לזו בבוץ, כמו זה שממנו הן יוצרו. קיימות גם מכונות לייצור לבנים, בדרך כלל בלחץ. ערך מורחב – אדמה נגוחה בשיטה זו נדחסת תערובת אדמה לחה בתבנית אופקית. באמצעות כלים מיוחדים מופעל על האדמה כוח דחיסה ההופך אותה למקשה אחת. לאחר בניית קטע קיר אופקי בשיטה זו מוגבהות התבניות כך שיתמכו על ידי הקיר שנבנה זה עתה וקטע אופקי נוסף נבנה מעל הקודם. מערכת קיר זו נבנית בדרך כלל בעוביים של 30, 40, 50, ו-60 ס"מ. כיום עושים שימוש בטכנולוגיית בנייה מתקדמת המאפשרת להגיע לביצועים גבוהים יותר מבעבר ולשלב שיטת בנייה זו בבנייה המודרנית. שיטת בנייה זו ידועה באיכויות יוצאות דופן: עמידות ברעידות אדמה, עמידות בפני אש, מסה תרמית גבוהה, ובנוסף - לאחר "סיום היציקה", נפתחות התבניות והמראה שמתגלה לעינינו הוא של קיר גמור, שאינו מצריך טיח או צבע. בשיטה זו ממלאים שקים או שק רציף באדמה ובאמצעותם יוצרים את קירות המבנה. הצורה האופיינית למבנה הבנוי בשיטה זו היא כיפה או חרוט. המסה של הכיפה וצורתה העגולה הם הנותנים לה את חוזקה הרב. השיטה פותחה על ידי נאדר חלילי, אדריכל ממוצא איראני, ומוכרת כשיטת בנייה מהירה ועמידה בפני רעידות אדמה. ערך מורחב – קוב (בנייה באדמה) קוב הוא שיטה בה בונים את המבנה מגושי בוץ (מעין קציצות) ולא מלבנים. שיטה זו הייתה נפוצה באנגלייה במאה ה-16. בשיטה זו, בונים שלד (בדרך כלל מעץ) ומצפים אותו בבוץ. המסאים בקניה בונים את השלד מזרדי עץ קלועים אותם הם מצפים בתערובת של בוץ וצואת בהמות. תערובת הבוץ עשויה מחרסית, חול, קש ומים. בעבר ערבבו את הבוץ ברגליים יחפות. הבהונות ברגליים יעילות לפירור גושי אדמה. הרגישות למים, המאפיינת את חומר הגלם ללא תלות בשיטת הבנייה, ניתנת לפתרון במספר דרכים שונות: שימוש ב"כובע ומגפיים" – עיקרון זה קובע שיש להרחיק את המים מהקירות באמצעות יסודות מוגבהים מעל פני הקרקע – המגפיים, ולהגן על חלקם העליון באמצעות גג רחב – הכובע. מריחת שמן על פני הקיר לאחר תקופת התייבשות תמנע חלחול של מים לקיר תוך שמירה על יכולת ה"נשימה" של הקיר, קרי, ספיגה ושחרור של לחות האוויר. שימוש בטיח אדמה וחידושו לאחר שניזוק מגשם – באופן זה הקירות אינם נפגעים. בבנייה המסורתית תהליך הטיוח הוא בדרך כלל חלק מחג האביב הקהילתי. שימוש במייצבים – שימוש במלט / סיד וחומרים אחרים המקנים לאדמה עמידות בפני מים. המייצבים משמשים הן בתערובת האדמה (לדוגמה הוספת מלט לתערובת הנדחסת בשיטת האדמה הנגוחה) והן כשכבה סופית (לדוגמה שכבת סיד הנצבעת על גבי סבכה מטויחת). בנייה באזורים יבשים מאוד בהם הגשמים נדירים. שימוש בחומרי איטום טבעיים כגון שעוות דבורים, שרף עצים ושמנים טבעיים. טיוח קירות החוץ, החשופים לגשם בטיח סיד טבעי במספר שכבות. בנייה באדמה נעשתה במקומות שונים בעולם ובתקופות שונות. להלן כמה דוגמאות: אחת העדויות העתיקות ביותר התגלתה ביריחו: בתים הבנויים מלבני בוץ מעוגלות מהתקופה הנאוליתית קדם קרמית א' (לפני כעשרת אלפים שנה). במזרח הרחוק נעשה שימוש באדמה נגוחה כבר לפני אלפיים שנה. קטעים מהחומה הגדולה של סין נבנו כך וכן קיימות עדויות עתיקות אף יותר. באיראן נבנתה העיר בם מלבני אדמה סביב מצודה בת אלפיים שנה ששמרה על דרך המשי. בפרו הסתיימה במאה החמישית בנייתו של מקדש אדיר בשם ואקה דל סול מ-100 מיליון לבני אדמה. הכובשים הספרדים הטו את הנהר מוצ'ה שזרם בקרבת המקום כך שיחשוף את האוצרות שקיוו למצוא במעמקי המקדש. בשנת 1943 כשהקימה הקק"ל את שלושת המצפים בנגב, נבנה מצפה גבולות (המצפה הראשון) כולו מלבני אדמה, כאשר חומר הבנייה היה הלס המקומי. המצפה כלל חומות ומספר מבני שירות (בהם מבנה לאירוח שכניהם הבדואים (מדאפה)) כולם מלבני אדמה המטויחים בטיח אדמה. את הידע הביאו שכניהם הבדואים אשר התמחו בבנייה באדמת הלס (בעיקר מחסנים וחושות אירוח). כיום המצפה משוחזר והוא אתר ביקור והתנסות חינוכי גם בנושא בנייה באדמה (האדובה). בין השנים 1980 - 1982 תוכנן והוקם בית אדמה ( "בית הבוץ" ) ביוזמת צוות היחידה לאדריכלות מדברית ובשיתוף צוות היחידה לחישובים סולריים במכון לחקר המדבר של אוניברסיטת בן-גוריון בנגב. המבנה יועד להיות מבנה ניסיוני על מנת לבחון חלופות שונות של בניית קירות חוץ, משתי שכבות של לבני אדמה מקומית אשר יוצרו באתר הבניה עצמו. בנוסף שולבו במבנה מערכות נוספות לבדיקת אפשרויות קירור המבנה על ידי תנועת רוח בשילוב עם מים וכן בדיקת חלופות מעבר אנרגטי דרך חלון דרומי בעזרת מערך מנסרות משולשות שנצבעו בגוונים שונים כדי לקלוט ו/או לדחות אנרגיית חום אשר עוברת דרך החלון המזוגג של חדר מגורים. בנייה ורנקולרית המפקריט לוטן (קיבוץ) מדיה וקבצים בנושא בנייה באדמה בוויקישיתוף בניית תנור אפייה מאדמה - אתר "בידיים" רחמימוב אריה אדריכל, אלי אילן אפשטיין אדריכל, "מדע" - לבנות עם השמש כ"ח 4 שנת 1984 ביטאון איגוד האדריכלים ומתכנני הערים דר' יאיר עציון, פרופ' דוד פיימן, בית האדמה בשדה בוקר, אא 4/5 עמ' 25,26 דצמבר 1983