Children and Youth Center in Beauregard Vendon for the Combrailles Sioule & Morge cocom with @recita_architecture - in rehabilitation and extension of the old disused town hall @borisbouchetarchitecte + @recita_architecture + @atelierljn + Cs2n Economist + IB2A bet structure + Qui Plus Est bet Fluides et environnement + Geoval bet VRD
- Images @iwann_studio and @m_s.illustrations At the agency Matthieu Faria, project manager Lancelot Gonindard.
Manufacture by @terrio_cie of prefabricated rammed earth blocks for the 5 lighting and natural ventilation chimneys in rammed earth.
Aujourd’hui, au royaume du bâtiment, le béton et le ciment sont rois. Mais, demain peut-être que la construction en terre crue réussira à se refaire une place à la cour.
C’est ce qu’envisage le film de Jérémie Basset, Toucher terre, un documentaire distribué par Jupiter Films.
Erwan Hamard, chercheur impliqué dans le Projet National Terre Crue, nous explique pourquoi l’idée est intéressante.
Construire en terre crue. Une idée d'écolos un peu perchés, pensez-vous ?
Eh bien, peut-être pas tant que cela. C'est la démonstration à laquelle se risque le film de Jérémie Basset, Toucher terre, distribué par Jupiter Films au cinéma le 16 octobre. Juste avant la neuvième édition des Journées nationales de l'architecture (18 au 20 octobre 2024). En 68 minutes, le documentaire fait le tour des atouts de la terre comme matériau de construction. Un matériau facile à extraire et à utiliser. Un matériau disponible partout. Avec de précieuses qualités phoniques et thermiques. Un matériau auquel on peut donner différentes couleurs.
Et même, qui peut « durer beaucoup plus longtemps que le béton ».
Le matériau terre n’a pas à rougir de ses imperfections
Attention tout de même à ne pas confondre « durer plus longtemps » et « meilleure résistance mécanique ». « Parce que le matériau terre crue présente la résistance mécanique parmi les plus faibles des matériaux de construction », reconnait sans détours Erwan Hamard. Mais alors, n'est-ce pas gênant pour construire des bâtiments sûrs ? « Le matériau terre a l'une des résistances mécaniques les plus faibles de sa catégorie, mais une résistance mécanique tout de même suffisante pour construire des bâtiments d'un, deux ou même trois étages. Aujourd'hui, la référence, c'est le parpaing et sa résistance mécanique de l'ordre de 5 ou 6 mégapascals. Celle du matériau terre, elle, ne dépasse pas les 1 ou 2 mégapascals. Mais, sachant que la résistance mécanique que doit présenter un bâtiment à deux niveaux est de l'ordre de quelques dixièmes de mégapascal, c'est encore largement suffisant. Nos standards sont devenus bien trop élevés. Ils ne sont plus en rapport avec nos besoins en matière de sécurité. »
Le tout avec, en plus, une conséquence plutôt fâcheuse pour notre environnement et notre climat. « Quand on utilise un parpaing, notre forfait de résistance mécanique est surdimensionné. On dépense beaucoup d'énergie et de matière. On émet trop de CO2. Avec la terre crue, on peut jouer sur l'épaisseur des murs, ajuster la quantité de matière. On peut optimiser. » Comme on peut d'ailleurs le faire aussi avec des matériaux comme le bois ou la pierre.
Très bien, mais on imagine tout de même qu'un bâtiment en terre crue peut se montrer sensible aux inondations. C'est un peu d'actualité, alors... Et si on se souvient des crues exceptionnelles du Rhône et de la Saône survenue en 1840 et des bâtiments entiers en terre qui s'étaient effondrés, il y a peut-être de quoi s'inquiéter pour un avenir que les climatologues nous prévoient pour le moins incertain de ce point de vue.
« Le matériau terre est sensible à l'eau, c'est vrai. Mais il faut d'abord souligner qu'un bâtiment en terre ne s'effondre pas en un battement de cil. Il laisse généralement largement le temps à une évacuation. Ensuite, nos plans de gestion des risques font désormais apparaître clairement les zones inondables. Dans ces zones-là, mieux vaudra construire un premier niveau en béton ou en pierre, même si les étages pourront être en terre. De toute façon, un bâtiment en terre, cela n'existe pas. Il y a toujours des fondations, un sous-bassement, une charpente. La terre est l'un des matériaux du bâtiment, mais jamais le seul. »
Les constructions en terre face aux séismes
Et que se passe-t-il en cas de tremblement de terre ? Comme ils l'ont fait pour d'autres matériaux, les chercheurs ont pensé à renforcer la terre. « Certains travaillent sur des renforts à base de biomatériaux », précise Erwan Hamard. Mais la plupart du temps, ce qui est envisagé, c'est un renforcement à base... de ciment ! Une véritable aberration. « Dans un mur en terre, il faut mettre beaucoup plus de ciment que dans un mur en parpaing. L'impact environnemental est catastrophique. Mieux vaut alors construire en béton. »
Pour le chercheur engagé dans le Projet National Terre Crue, la solution est plutôt dans l'adaptation de l'architecture. « En France, la question ne se pose pas vraiment, car nous sommes peu exposés aux séismes. Mais, en Amérique du Sud par exemple, il y a énormément de bâtiments en briques de terre qui résistent à de puissants tremblements de terre. Des fissures peuvent apparaître, mais les populations sont alors tout à fait capables de réparer. »
Pourtant, lors du séisme qui a secoué le Maroc en septembre 2023, des maisons en terre se sont effondrées. Mais, à y regarder de plus près, des bâtiments en béton sans doute tout autant. « Nous sommes là face à un problème plus culturel que technique. Nous avons tendance à vouer une confiance aveugle dans les matériaux que nous avons domestiqués, reformulés. Ils ne peuvent pas être à l'origine d'un problème puisque nous les avons produits. Alors que la terre crue, c'est un matériau sauvage en quelque sorte, primitif.
Notre culture nous en donne un a priori négatif. Certes, la terre crue ne présente pas une résistance mécanique exceptionnelle et elle est sensible aux conditions extérieures. Mais il existe des techniques et des architectures qui permettent de la rendre meilleure. Et puis, répétons-le, parce que c'est important, la terre crue a quand même cet avantage indéniable de ne pas s'effondrer d'un seul coup. De donner des signaux qui permettent d'évacuer les occupants des bâtiments pour éviter le pire. »
De la terre dans nos maisons pour plus de confort
Nous voici donc rassurés. Vivre dans une maison en terre, ce n'est, a priori, pas plus risqué que vivre dans un bâtiment en béton. Mais qu'en est-il du confort ? « De nos jours, on a tendance à associer confort à isolation. Or, selon la réglementation actuelle, le matériau terre n'est pas un matériau isolant », reconnait Erwan Hamard. Alors, comment expliquer ces personnes qui, dans le film Toucher terre, racontent qu'elles vivent dans un confort inégalé depuis qu'elles ont investi une maison en terre ?
« Un bâtiment qu'on a maltraité, dans un environnement où le niveau du sol a été relevé au-dessus du niveau du sous-bassement, provoquant des remontées capillaires sans possibilité d'évacuation. Un bâtiment dont les murs ont été recouverts d'un enduit-ciment qui les empêche de respirer. Un tel bâtiment n'offrira pas le confort attendu. Mais un bâtiment en terre crue traditionnel auquel on n'a pas touché se comporte très bien sur le plan thermique. Parce que le matériau terre présente une grande inertie. » Comprenez qu'un mur en terre crue a la capacité de résister aux changements de température.
Comment ça marche ? « En automne et en hiver, lorsque les températures extérieures sont fraîches et que l'hygrométrie est importante, de l'eau va se condenser à l'intérieur du mur en terre. Cela va générer une chaleur latente qui va renforcer le pouvoir de résistance du mur à la pénétration du froid. Le mur restera chaud plus longtemps. En été, les premières chaleurs auront pour effet de faire évaporer l'eau dans le mur qui restera ainsi, au contraire, frais plus longtemps que ses cousins en béton. »
Mais attention, lorsqu'il est question d'eau dans les murs, ici, pas de crainte. L'impact, aussi bien visuel que mécanique, est nul. Dans un mur en terre, il y a 2 à 3 % d'eau. Les variations qui aident à la régulation thermique sont minimes. « Aujourd'hui, ces aspects ne sont pas pris en compte. Les outils de base des bureaux d'étude thermique n'intègrent pas ces phénomènes. Pour valider un bâtiment en terre crue, il faut utiliser des outils de simulation thermique dynamiques. Ils sont plus chers. Les études sont plus longues. Résultat, la terre crue est rarement retenue. »
« Le Projet National Terre Crue a pour ambition de remettre l'humain au centre de la réflexion. Ne penser la partie thermique d'un bâtiment seulement en termes de calories qu'il perd, c'est oublier qu'il y a des gens qui vivent à l'intérieur de ces bâtiments. L'inertie est tout aussi importante. Une maison seulement bien isolée peut devenir invivable en période de canicule. Beaucoup de bâtiments en béton armé isolés au polystyrène et mal ventilés sont devenus des boîtes étanches dans lesquels il est apparu de la moisissure. Les gens en tombent malades.
Pour donner un exemple très concret, celui de la ville de Bouguenais NDLR : près de Nantes] où est installé notre laboratoire. Elle a construit un bâtiment en terre crue d'une part et en matériaux conventionnels d'autre part. Il se trouve que les mêmes usagers, pour un même confort, règlent le thermostat à 17 °C dans les bureaux en terre crue et à 19 °C dans les autres. Cela montre à quel point il est important de travailler sur la perception du confort pour proposer des solutions intéressantes pour les usagers et pour l'environnement. »
De la terre pour construire partout autour de nous
Et puisqu'il est question d'environnement, un point n'a pas encore été abordé : celui de la disponibilité de la ressource. On sait ce qu'il en est du sable qui sert aux constructions en béton et qu'il faut aller chercher loin, en mer. « Le géologue que je suis s'intéresse tout particulièrement à ce type de problématiques. Si on se pose la question de savoir quel matériau employer pour construire nos villes, on doit se poser la question des ressources locales. Alors la réponse apparaît très clairement. De manière évidente. C'est la terre.
La terre, il n'est nul besoin d'aller la chercher. Elle est déjà là où on veut construire. Dans des volumes que vous n'imaginez pas. Des volumes astronomiques. Parce que la terre d'excavation, celle qu'on extrait pour construire des parkings, des routes, des fondations et tirer des fibres optiques ou tisser des réseaux souterrains, c'est de très loin, en masse, le déchet le plus abondant en Europe et en France. À tel point que la ressource produite en une année est encore bien supérieure à ce que pourraient être nos besoins en matière de construction », conclut Erwan Hamard.
A arquitectura
contemporânea entusiasma-se hoje com a construção em terra crua, redescobrindo
velhas técnicas e inventando novas.
A técnica da Terra Vertida ou ‘Terre Coulée’, também chamada
de 'Betão de argila', desperta atualmente muito interesse, em particular pela sua
execução e cofragem muito semelhantes à do betão de cimento, e neste sentido pelo
seu potencial de massificação, mas também de debate e crítica pela atual adição
de cimento, promovendo a sua industrialização, ignorando a origem local dos
recursos.
Matthieu Fuchs, arquitecto que implementou a técnica de terra vertida
em obras como o Groupe scolaire Paul-Bayrou à Saint-Antonin-Noble-Val
(Tarn-et-Garonne) e a casa das Associações de Manom, apresenta-nos as novidades
desta técnica com terra.
A terra vertida ou ‘Terre
Coulée’ é a mais nova das muitas técnicas de utilização da terra como material
de construção, ao lado das ancestrais taipa de pilão e do adobe moldado. Também
chamada de betão de terra ou betão de argila, esta é sobretudo um método de
execução simplificado, reproduzível e acessível a um leque alargado de
empresas.
A ideia de ‘verter’ a
terra nasceu por volta de 2010 a partir de pesquisas e experimentação por
vários protagonistas do setor de construção francês e, em particular, pelos
engenheiros Martin Pointet, Bernard Schmitt, Cécile Plumier, Jean-Marie Le Tiec
de BE Terre e BE Vessière.
Utilizando uma
formulação semelhante à taipa de pilão, eles queriam torná-la líquida o
suficiente para despejá-la entre duas formas impermeáveis e
assim criar uma forma, sem compactação, como o betão de cimento convencional.
O objetivo principal
é obviamente reduzir os custos de implementação em obra para oferecer as
vantagens deste material a um maior número de pessoas: a sua inércia térmica, o
conforto higrométrico e mudança de fase/estado.
Para além disso, a
terra vertida reforça a sua legitimidade pelas respostas eco-responsáveis que
fornece a um extenso número de questões contemporâneas: a energia incorporada, a
valorização dos circuitos locais, a reutilização e desconstrução.
Recorde-se que à
escala global, a quota parte das fábricas de cimento nas emissões de gases com
efeito de estufa oscila entre os 7 e os 9%.A fabricação do cimento, que
constitui 15% da formulação do betão armado, requer uma grande quantidade de
energia para quebrar a molécula de sílica em duas. Para além das emissões
relacionadas apenas com o aquecimento, a reação química liberta uma quantidade
significativa de CO2. A isto deverá juntar-se uma grande quantidade de areia e
cascalho, a acrescer à energia necessária para produzir os aços, é então fácil
perceber a necessidade, até mesmo a urgência, de nos libertarmos da nossa
dependência construtiva deste material.
A TERRA VERTIDA
A terra vertida pode
assim ser um primeiro passo nessa direção. O ideal será no entanto utilisar um
solo que contenha naturalmente, e em proporções equilibradas areia, cascalho,
mas também argila fina. Não podemos esquecer que existem tantos terrenos
diferentes quantos são os terrenos. Caso o solo do local não seja equilibrado,
é sempre possível uma reformulação/estabilização (adição de areia, adição de
brita, etc.).
Uma vez
caracterizado o solo em depósito, diversos dispersantes, adjuvantes e sobretudo
água, até 10%, são adicionados à mistura para tornar o conjunto uma pasta viscoso
e liquidificado. Por fim, incorpora-se o cimento, numa dose muito baixa — 3% ou
5 vezes menos do que no betão convencional — para, essencialmente, garantir uma
presa/secagem + rápida e manter as estruturas unidas durante a descofragem.
Para executar esta
mistura, basta despejá-la entre duas formas estanques e expulsar as bolhas de
ar com recurso a uma agulha vibratória, técnica ao alcance de qualquer empresa
de betonagem de alvenarias de dimensão média. Para colocar tudo em compressão, são
utilizadas hastes de aço roscadas que ligam em pré-esforço a sapata de fundação
com a viga horizontal no topo da parede. Tal como acontece com a madeira e a
taipa, o ‘inimigo’ será a água, pelo que é necessário evitar os fenómenos de
ascensão capilar, salpicos ou escorrimentos superficiais.
Chantier terre coulée de la maison des associations de Manom par l'agence Mil Lieux [amàco]
TERRA VERSUS CIMENTO
Os exemplos
construídos mostram a eficácia desta técnica em paredes estruturais, interiores
e exteriores em edifícios de um a três pisos. Devido à ausência de reforço
interno, a resistência mecânica destas estruturas é obviamente menor do que a
de uma parede de betão armado. A sua resistência à compressão aproxima-se da de
uma parede de pedra aparelhada, ou seja, cerca de 4MPa. Para compensar essa redução
de resistência, a espessura / secção de terra é aumentada (em relação ao betão)
para atingir 30 a 35 centímetros.
Entenda-se, no
entanto, que a terra vertida não substitui o betão de cimento convencional e
considerá-lo como tal será um erro fundamental. A única pergunta a fazer-se
será: o material está a ser utilizado no contexto e lugar corretos?
O betão armado pode
e deve ser valorizado para aplicação em obras muito definidas, onde é a melhor
solução. Se for necessária uma estrutura que exija tensões significativas, devemos
tentar reduzir ao máximo o material mobilizado. O risco é que com um desempenho
equivalente, o ganho inicial obtido na redução do cimento seja quase nulo, ou
mesmo desfavorável para a solução de terra, pois as suas paredes serão mais
espessas. Por outro lado, podemos facilmente substituir o betão em estruturas
menos solicitadas.
Pense-se em
particular em paredes transversais internas ou mesmo na forma de betonilhas de
compressão ou betonilhas de aquecimento.
UM MATERIAL LOCAL
O betão argiloso
deverá ser pensado localmente e não como um produto padronizado. Como grande
parte da energia incorporada dos materiais de construção provém do seu
transporte / deslocação, é assim necessário conseguir explorar depósitos de
terra, tal como a madeira das florestas próximas, em modelos ágeis de economia
circular.
Um novo setor será
assim desenvolvido, que vai do operador da pedreira aos empreiteiros em obra,
passando pelo controlo de qualidade e a prévia definição e preparação de
aglutinantes, argamassas e outros materiais de ligação em fileiras específicas
de fábricas de cimento.
O ideal, como
referido, será obviamente utilizar sempre o solo de escavação do próprio local
da obra. De antemão, é necessário que os arquitectos e projetistas, mas também
os engenheiros e geotécnicos, aprendam a ler, analisar, entender e conhecer as
terras locais. No entanto se isso não for possível ou se a sua reformulação for
muito onerosa ou mesmo demorada, perdendo assim a sua pertinência num contexto
de obra, outras opções podem ser encontradas, como o aproveitamento de resíduos
de pedreiras não valorizáveis, como as britas, pós
de pedra e argilas finas ou o aproveitamento de terras de entulhos de um local
de terceiros localizado idealmente nas proximidades.
REGRESSO À TERRA
Hoje, esta técnica
está a tornar-se mais democrática e, graças à multiplicidade de exemplos construídos,
os obstáculos começam a ser removidos. Como qualquer técnica experimental, o
primeiro obstáculo é a ausência de D.T.U. (documento técnico unificado) e regras
profissionais, muitas vezes exigindo testes de campo e outros ATEX (avaliação
técnica de experimentação) com o C.S.T.B. (Centro Científico e Técnico da
Edificação). Também é necessário convencer os gabinetes de fiscalização e de controlo
em obra, os Donos de obra e os futuros utilizadores.
O maior problema, no
qual a pesquisa e investigação neste domínio se encontra a trabalhar atualmente,
é conseguir a total ausência de cimento na formulação da composição da parede.
Para esse objectivo, será necessário investigar também métodos inovadores de
cofragem. Como exemplos, Philippe Madec está atualmente a trabalhar em gaiolas
de juncos para a biblioteca de comunicação Jean Quarré em Paris, enquanto
Guillaume Habert na ETH Zurich está a explorar uma formulação baseada em
coagulantes naturais, com resultados entusiasmantes.
Isto alteraria
também a gestão de resíduos e a pretendida desconstrução futura das obras,
sendo estas essencialmente ‘pilhas de terra vertida’, e podemos facilmente
imaginar e encontrar a natureza original dos elementos que constroem estas obras,
desde que, claro, não sejam poluídas por cimento, o que dificultaria obviamente
a sua reciclagem, nem a presença de reforços metálicos internos.
UMA NOVA EXPRESSÃO
Por fim, a terra vertida
deverá ser entendida como uma nova expressão do material terra. A evolução da Arquitetura
deverá resultar numa cada vez maior sobriedade ecredibilidade do material e uma das formas de
o conseguir é deixá-lo mostrar-se com uma matéria-prima forte e perene,
deixando ao mesmo tempo que o tempo se expresse.
Embora não tenha a imagem
única e forte das camadas sucessivas na taipa (de pilão), a terra vertida
possui também uma verdadeira plasticidade e uma ampla paleta de nuances. E tal
como acontece com o betão cimentício, o trabalho nas pranchas de cofragem, nas suas
marcas impressas pode ser explorado e valorizado, bem como as diferentes
condições de superfície, como agranulação, o jato de areia, etc. O único limite, como acontece
frequentemente na arquitetura, é a imaginação do projectista.
Existe hoje um
verdadeiro e interessante respeito por este material terra, talvez mais do que pelos
outros. Na escola Saint-Antonin-Noble-Val, por exemplo, as crianças têm carinho genuíno e especial por estas paredes, são as “suas” paredes, porque sabem que estas obras
contribuem para o seu bem-estar. No verão, durante as horas de maior calor,
sentem mesmo necessidade de estar em contacto com elas tocando-as para sentir a frescura da sua
inércia térmica.
E perguntamos...um material com o
qual as crianças se sentem bem a brincar e a aprender, não será um material de
qualidade?
Bibliografia
Dominique
Gauzin-Müller (coor.), “Construir com terra vertida: uma revolução? », arquivo
da revista D’A, n°278, março de 2020.
DICAAR - Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale e Architettura - Università degli Studi di Cagliari with the UNITWIN UNESCO Chair “Earthen Architecture, Building Cultures and Sustainable Development”, in collaboration with Luca Noli Association and Associazione Internazionale Città della Terra Cruda; supported by the Consiglio Internazionale dei Monumenti e dei Siti - Comitato Nazionale Italiano and the International Scientific Committee on Earthen Architectural Heritage of ICOMOS (ISCEAH), organize 5 days of hands-on workshop, thematic seminars on earth building and a guided tour to local earthen architecture.
The hands-on workshop will be coordinated by professionals trained at CRAterre and will take place at the Park of Santa Maria di Sibiola (Sardinia, Italy).
Participants will learn to employ soil as material for construction and the different earth building techniques.
É a operação ou intervalo de tempo compreendido entre a aplicação de um determinado material e a sua secagem completa, consolidando ou fixando em profundidade.
O processo de secagem é muito
importante para a qualidade de produção ou intervenção de reabilitação de uma parede de terra, variando nas suas diferentes técnicas, pelo que deve ser bem compreendido e acompanhado
em fase de obra, e na utilização e/ou manutenção do edificio em
terra crua.
No caso da construção em taipa, aquando do processo de compactação, a terra pré-preparada do tipo areno-argilosa deverá conter cerca de 5 a 8% de humidade,
valor variável de acordo com a curva granulométrica e o tipo de argilas presente na
mistura, formando uma massa heterógenea, húmida e com a plasticidade da argila, nunca demasiado molhada.
Ao contrário do betão, que cura e ganha rigidez totalmente por
meio de uma reação química interna e irreversível, mas que permite após o
fabrico, estimar a resistência máxima, por processos de controlo, possível
apenas ao fim de vinte e oito dias (mantendo o material elevada rígidez, e ponte de
transferência higrométrica, mineral e térmica), uma parede em taipa, compacta e heterogénea, com elevada inércia térmica e excelente isolamento acústico, internamente em termos de humidade, nunca deverá secar totalmente.
A parede em taipa mantém na sua ‘alma’
um valor de humidade interna, que garante a coesão base e
que serve de veículo para a sua principal característica de regulador higrométrico / inércia
térmica. Neste sentido, em termos de resistência, por se tratar de um bloco areno-argiloso,
este atinge um endurecimento ‘optimum’ (não necessariamente o máximo), após a
compactação e aquando da retração das argilas por secagem natural, e que pode variar à medida que esta tem lugar.
O tempo de secagem depende
principalmente:
- das condições climatéricas do local da obra no momento da
construção (se nos 38-40ºC do Verão do interior ibérico ou nos
10-15ºC do Inverno chuvoso do litoral atlântico);
- da composição
granulométrica;
- da utilização ou não de aditivos de estabilização;
- e claro, da espessura
total das paredes (podendo variar de 45 a 70 cm).
Neste processo, o bloco / parede de taipa diminui cerca de 1% em volume, devido à retração/consolidação, e visível sobretudo nas suas juntas verticais (espaços facilmente preenchíveis e/ou reparados) e a coloração geral da parede ficará substancialmente mais clara na secagem.
Este espaço de tempo pode variar de 2 a 4 semanas (secagem superficial), ou seja, após a descofragem e para suportar em pleno as cargas/esforços atuantes na construção, a taipa deve ter no mínimo 14 dias de idade e estar plenamente seca ao toque.
A parede levará no entanto aprox. 6 a 12 meses para atingir a referida humidade interna mínima de equilíbrio, e antes da aplicação de rebocos e pinturas definitivas.
Se falamos de uma taipa que contém na sua mistura / composição aditivos estabilizantes naturais, ao tempo de secagem estará associado um período decura, que deverá ocorrer, variando de acordo com as recomendações para o estabilizante empregue, por um período mínimo de sete (7) dias, no caso de aditivos naturais. Caso a taipa estabilizada contenha um aditivo hidráulico cimentício (não ecológico e apenas eficiente mecanicamente com percentagens reduzidas, de 6 a 8%), e caso não existam recomendações especifícas no projeto de estruturas, ela deve ter no mínimo vinte e oito (28) dias de idade.
As formas de cofragem podem no entanto ser desmontadas logo após o término da compactação da mistura no bloco.
Neste sentido é considerada uma boa prática construtiva in situ executar as paredes em linhas de avanç ohorizontais ou por
fases, permitindo alguma secagem, a natural retração e endurecimento, previamente à aplicação estrutural de lintéis de bordadura e coroamente, o encosto de pilares, contrafortes (os tradicionais 'gigantes') ou mesmo pré-esforços
verticais e horizontais, ou mesmo antes de compactar outros blocos acima destes.
A ventilação (fluxos de
ar/humidade transversais) e a luz solar direta são também
fatores relevantes considerar na secagem das paredes. Como impacto negativo eles podem
causar uma secagem irregular dos blocos, originando patologias como os arqueamentos ou empenos diferenciais dos paramentos.
Assim, é importante considerar em paralelo, sempre que
necessário, em projecto e/ou em fase de obra,reforços de sustentação dos blocos mais expostos a esforços transversals, bem como a manutenção nestes da cofragem durante a fase inicial de secagem.
Para além destes reforços e, num contexto de condições climatéricas mais adversas, com chuva e neve persistentes, de modo a preservar a taipa da exposição e humedecimento prolongados à água,será de considerar a protecção contra as intempéries dos topos de paredes de taipa desenformadas durante a obra, e a cobertura / revestimento, com recurso a mangas plásticas hidrófugas,salvaguardando deste modo o respaldo ou 'alma' da taipa, e desde que assegurem o comportamento higroscópico da parede.
Numa fase posterior deste momento da intervenção, poderá considerar-se a aplicação de rebocos, desejavelmente compatíveis e bem ventilados, bem como enquadramentos de taipa à vista, que permitam à parede
‘respirar’, secando naturalmente e deste modo de forma mais homogénea.
Exhibition “Down to Earth: Indigenous Building Technologies”
April 30 – May 7, 20247:00 PM – 5:00 PM
Higgins Hall, Leo J. Kuhn Lobby Gallery
Gallery opens April 30th at 7pm. Join us for a very special exhibition in the lobby of Higgins Hall from May 1st-7th! “Down to Earth: Indigenous Building Technologies” will feature the work of Historic Preservation and other GCPE students who participated in a course taught by Visiting Assistant Professor Debora Barros called “Indigenous Building Technologies as Climate Solutions” which traveled to Brazil during spring break.
Students participated with community members in a five-day hands-on workshop on earthen vernacular building techniques at TIBÁ Institute, a foremost center in bio-architecture nestled in Brazil’s Atlantic Forest.
The multi-media exhibition displays their work making adobe bricks, wattle and daub, hyperadobe, geopaints, earthen plasters, tadelakt, and rammed earth, and engaging ed with the local community to build two hyperadobe benches at the soccer field of Barra de Santa Teresa, RJ.
After Morocco Quake, Earthen Buildings Come Under Scrutiny
By María Paula Mijares Torres 'Recent disasters have raised questions about the seismic vulnerability of mud-brick and rammed earth construction. Can this traditional building style be made safer?
Mud-walled buildings lie in ruins in Ouirgane, Morocco, on Sept 11. Photographer: Nathan Laine/Bloomberg
The 6.8 magnitude earthquake that struck Morocco on Sept. 8 — the strongest in the country in 120 years — was centered in the High Atlas Mountains, one of the nation’s poorest regions. In remote villages, thousands of homes and buildings collapsed during the quake and its aftermath, with devastating results: More than 2,900 deaths have been confirmed, and 300,000 people have been made homeless.
Many of these buildings were made of unfired mud bricks and rammed earth, a traditional building technique that’s been used for millennia. Newer buildings crumbled alongside historic ones, some of which have stood for several hundreds of years. Among the structures that appear to have been damaged are the Kutubiyya Mosque and parts of the Jewish quarter in the Old City of Marrakech, as well as the Tinmel Mosque and the Aït Benhaddou fortified city — centuries-old complexes that are partially or entirely made with earthen materials.
This building style is common across Africa, as well as parts of Europe, Asia and the Americas: One in 10 of Unesco’s World Heritage sites employ the technique. But earthen buildings have a reputation for seismic vulnerability. In the 2003 quake that struck Bam, Iran — home of the 2,000-year old mud-brick Bam Citadel, as well as many other ancient buildings — up to 90% of the city’s urban fabric was destroyed or severely damaged.
The heavily damaged minaret of a mosque in Moulay Brahim, Morocco.Photo By Fernando Sanchez/Europa Press via Getty Images
But experts in the history of earthen buildings, like Huma Gupta, the Aga Khan professor in Islamic architecture at the Massachusetts Institute of Technology, say that in many ways this time-tested technique has been unfairly maligned. “I have been seeing a lot of reportage whenever there is an earthquake that affects a city or a town with a majority of earth architecture,” Gupta said. “There’s a sort of attribution of structural collapse to the material, but I want to make the distinction that it has very much to do with the fact that these earthen buildings have not been retrofitted for earthquakes.”
Indeed, modern concrete construction without proper seismic reinforcement can also fail during quakes, as seen in recent disasters in Turkey and Syria. And the sustainability benefits of earthen construction are considerable. “I just want to make sure that we don’t demonize earth architecture as being inherently bad in the face of natural disasters like earthquakes,” Gupta said.
Experts have pointed to other factors in widespread building failures, including inadequate maintenance and modern repairs made with incompatible materials and techniques. Mehrdad Sasani, professor of structural engineering at Northeastern University and expert in building collapse and building resilience, points to the general poverty of the High Atlas region. “The most important reason for that area being so drastically affected by the earthquake is the lack of socioeconomic resources,” he said. “If you don’t have those resources, you think first about what to eat, having a roof over your head and how to provide. There is no time to think about whether my building is earthquake resistant.”
Crumbled buildings line a road in Tinmel, Morocco.Photographer: Matias Chiofalo/Getty ImagesEurope
Many buildings in this region are the product of informal construction, built without codes or standards and erratically maintained or inspected, Sasani said. Non-reinforced dwellings are also known for being particularly deadly after a collapse, because they crumble into a dense pile of rubble without leaving air pockets, as concrete-and-steel structures typically do. “When this kind of building breaks, it becomes practically soil,” said Sasani. “It would be hard to survive in a building like that — it’s like a ton of soil had fallen on top of you and it pretty much uses up all the spaces to breathe.”
Seismic reinforcement can dramatically improve the performance of existing earthen buildings. At the Getty Conservation Institute, the Earthen Architecture Initiative has studied how to retrofit historic churches and other earthen buildings in Peru, working with the Peruvian Ministry of Culture and two local universities. “The methods that we’re testing range everything from walls that are covered with a geomesh, to timber reinforcements, to certain roof structures, all different kinds of methods to improve the performance of earth buildings,” said Benjamin Marcus, project specialist at the buildings and sites department at the Getty Conservation Institute.
Built of rammed earth and mud bricks, the Kasbah of Taourirt is among the best-preserved examples of Berber architecture. Photo: Scott S. Warren/Getty Conservation Institute
A key goal of seismic reinforcement is to strengthen the walls of a building to create a stable “box structure,” so that walls don’t separate from each other, leading to floor and roof collapse. That’s what brings down many unreinforced buildings — regardless of the material they’re built in.
Marcus and his team are familiar with Moroccan building styles: The Getty group recently undertook a conservation and rehabilitation plan for the Kasbah of Taourirt in the city of Ouarzazate.
Earthen buildings can also be engineered to be seismically resilient during the construction phase. At the University of California at Berkeley, architecture professor Ronald Rael has been experimenting with ways to use 3D printing to create earthen buildings embedded with fibers that make the structure more stable.
“It’s really a lot like reinforcement steel and concrete,” Rael said. “You see those metal cages that are inside the concrete, so imagine a fabric cage inside of earth.”
Like Gupta, Rael cautions against villainizing earthen architecture, an environmentally friendly technique that has been the focus of much interest in the green building industry. He cites the work of Burkina Faso architect Diébédo Francis Kéré, which relies heavily on the idea of using local materials like unfired clay rather than more energy-intensive steel and concrete. “If one of the most recent winners of what is basically the Nobel Prize of Architecture, the Pritzker Architecture Prize, can make buildings out of mud, why are we still seeing it as a bad thing?” he said. '
One Brussels-based startup is looking to tackle pollution caused by the construction sector one brick at a time. The innovative method transforms excavated soil into circular building materials to lower its price.
On the global scale, urbanisation contributes the equivalent of one surface of new buildings the size of Paris every day. From the construction to the operation of buildings (heating, cooling and lighting), emissions from these structures account for almost 40% of the total global output, highlighting the need to make the sector more sustainable.
The Belgian capital is becoming a global pioneer on this front with Brussels-based BC (short for Brussels Cooperation) Materials pioneering new techniques.
Upcycling waste
In Belgium, about 37 million tonnes of excavated earth goes unused each year. But a new project called Léém transforms this into building materials, greatly reducing waste and removing the need for a large amount of polluting and CO2-intensive building materials.
While a traditional brick or concrete block has a CO2 cost of 77-170 kg per square metre, a Léém brick emits just 3–10kg. It composed of 80% secondary raw materials; in traditional building materials this is just 0-10%. The bricks also help improve the air quality and the acoustics of buildings.
Photo Credit: BC materials
Despite the environmental savings, construction companies are often put off by the higher price and slower production of circular building materials. To overcome these challenges, BC materials collaborates with industrial players to cut prices for the compressed earth blocks by 39%.
"Léém collaborates with industrial partners to revalorise 'waste' – like excavated earth – into plasters, paints, blocks, etc. In this way, we can make circular materials as accessible as possible," BC Materials' CEO Ken De Coom told The Brussels Times.
The company has also stepped up production hugely, from 1,000 blocks per day to 80,000 blocks per day. It hopes this will see more projects adopt circular building materials.
De Coom added that Brussels' attitude towards sustainable architecture helped birth the idea. "We don’t think there’s another city – with its amazing architectural diversity and polyvalent spaces – where we could have started this whole project."
"It's no coincidence that architects all over the world visit us – from Copenhagen to Cambridge and from Canberra to L.A. – talking about Brussels as a 'Mecca of re-use and circularity'."
from Upscaling Earth: Material, Process, Catalyst,
Earth can serve
as the basis for infinite conceptualizations and take on many colors and forms.
From a historical perspective, earth is our oldest and single most important
building material: it encapsulates qualities that anchor architecture in its
very roots.
As Kjetil Trædal Thorsen, founder of the Snøhetta
Architectural Design practice, has noted:
“The essence of creation is captured
in one material as old as the world itself and brand new as fast as it dries.
It is as warm as the colour tones of the ground it comes from, as hard as rock
to equally withstand the forces that made it, controlling humidity,
temperature. Show me one other material that can do the same (4).”
Earth can be
found almost anywhere in the world and translated into a contextually unique
structure. Whether in the desert climates of North Africa, the tropical monsoon
regions of Asia, or the frost-laden contexts of Central Europe; whether a
peripheral single-family residence or highly urban, multi-story building: earth
is both a viable and palpably sustainable material with which to design our
world.
Archaeological
excavations have revealed that earth has consistently been one of the most
widely used building materials, traversing climates and continents, and that
the building culture of earth has existed for more than nine thousand years (5).
Its typologies include not just residential structures but the religious
buildings, statues, and monuments, the ziggurats and fortifications that remain
a part of the urbanized world today. The cities of Jericho, Chan-Chan in Peru,
or Babylon in Iraq, the Alhambra in Spain, and even the original parts of the
Great Wall of China were all constructed using various earth building
techniques, from adobe brickmaking to ramming (6).
Three thousand two hundred
years ago, parts of the temple complex of Ramses II were constructed with earth
bricks in Gourna, Egypt; the core of the sun pyramid in Teotihuacan, Mexico,
was primarily constructed with rammed earth between the years 300 and 900 CE (7).
Moreover, the earthen elements of these edifices did not contain any form of
further structural reinforcement or stabilization beyond wooden ring beams or
lintels of stone. These works demonstrate the ability of earth to withstand the
tests of time and -particularly when well maintained - to survive weather
events and even natural disasters such as earthquakes.
Currently, earth
is the only material that completely aligns with fully sustainable building
principles, such as the cradle-to-cradle concept (8). Like no other building
material, earth is not only suited to its local climate but also has the
capacity to generate an equally localized building culture, one in which
investments in construction are grounded in social capital.
It is this key
aspect that gives earthen architecture the potential to break the cycles of
financialization that extract profits from localities to enrich global conglomerates
and corporations, and that so often dictate the course of development around
the globe. Instead, the ever-varying characteristics of earth promote a broad
range of socially sustainable and economically viable solutions.
More than this,
earth also provides a rich aesthetic palette that mirrors and expresses
cultural diversity. Anyone who has stood inside a house made of earth is
familiar with the strong sense of place the material generates.
Earth is
healthy, not just in regard to sustainable construction, but also in the sense
of physical and psychological well-being. It creates an emotional, familiar
atmosphere and an unparalleled interior climate. While earth itself is not
technologically advanced, it is capable of highly technical feats; for example, its ability to absorb water vapor like no other human-made material.
Elevated and edified or not, earth contains great potential to meet contemporary
needs. As described by Iranian-American architect Mohsen Mostafavi: “The
limitations of a material’s use, or misuse, depend solely on our capacity to
imagine alternative and unexpected means of incorporating it into the design
process.” (9)
Architecture, as
a design practice, began to eschew building with earth hundreds of years ago.
The evolving specialization of the design world and fascination with more
technologically advanced methods has relegated earth to a primitive, basic
material. Only recently has this perception begun to change, and the potentials
of one of our most ancient building materials explored anew. The challenge,
therefore, as formulated by Mostafavi, is:
“How can we use dirt from the surface of the earth to make an alternative architecture that is both technically and aesthetically responsive to the conditions of our times?” (10)
(4) Kjetil Trædal
Thorsen, as location in Venice in “Mud WORKS!” poster for the 15th International Architecture Exhibition, Biennale architettura 2016: Reporting from
the Front, May 28 to November 27, 2016.
(5) See Gernot Minke, Building with Earth:
Design and Technology of a Sustainable Architecture (Basel: Birkhäuser, 2012,
3rd ed.), p. 11.
(6)See David Easton, The Rammed Earth
House (White River Junction: Chelsea Green Publishing, 2007), p. 4.
(7)Ibid. pp. 3–9.
(8)See William McDonough and Michael
Braungart, Cradle to Cradle: Remaking the Way We Make Things (New York: North
Point Press, 2002).
(9) Mohsen Mostafavi, as cited in “Mud
WORKS!” (see note 4).
"Há na construção com terra crua, em paralelo com a especificidade e riqueza construtiva do material, uma multiplicidade de técnicas e saberes, de características e tipos de terra, de perspectivas geográficas, sociais e culturais, que a tornam universal e ao mesmo tempo única e especial Queremos partilhar, projectar e construir esta paixão."
![Terra [In]cognita project: Earthen architecture in Europe](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjIS5lNr8tO_b1BIAUxQ7yOk-fWtBc-FOHi46AK7z5ExhggwlbKr1PYY6WxDega-Jey3Gc5tVPqpfmw8v-uiG8VWsXYWoBV7mPNsTfnEZ9HICEYXZwTmBQT1fbxZ0D0nR5b153SjGCFhk4/s285/logoterraincognita.jpg)
