Удивительно, но даже неоштукатуренный саман показывает замечательное сопротивление изнашиванию. Исследование девонской Ассоциации Земляных Строителей показывает, что саманные стены с крышами, но без штукатурки (обычное состояние для сараев и других надворных построек) имеют тенденцию разрушаться со скоростью приблизительно 2,5 см в столетие. Учитывая, что британские саманные стены обычно 60-90 см толщиной, об этом не стоит сильно беспокоиться. Погодное сопротивление неоштукатуренного самана обеспечивается двумя факторами. Сначала, смешивая и уплотняя влажную глину в процессе, названном «коллоидным цементированием», получают относительно непроницаемый саман. Кроме того, нависающая солома и большое ее скопление в неровно отделанном самане, замедляют движение воды по стенам и заставляют ее скорее утекать прочь, нежели самостоятельно собираться в эрозивные ручьи. Сплошной саман, оказывается, задерживает лучше, чем блоки самана, которые имеют более гладкую структуру и вертикальное соединение известковым раствором, которое может собирать и концентрировать сток.
Очевидно, что предмет обсуждения очень чувствителен к климату. В сухих климатах типа Ближнего Востока, Сахель и американского Юго-запада глиняные здания с глиняными крышами обычны. Некоторые крыши — плоские и предназначены для собирания скудной дождевой воды и направления ее в цистерны. Некоторые — куполообразные, обычно не обеспечивающие никакой защиты от дождя для стен внизу. Обычно ни куполообразные, ни плоские крыши не имеют карниза, чтобы защищать стены. Такие здания переживают обильные ливни только с небольшим поверхностным повреждением, но иногда требуют нового покрытия глиняной штукатуркой после каждого сезона дождей. Незащищенные земляные здания найдены только в местах, где воздух достаточно сух, чтобы стены после ливня не оставались долгое время промокшими.
Мы экспериментировали, оставляя маленькие саманные строения, незащищенные от западных Орегонских дождей. После первой зимы мы выяснили, что, хотя эрозия очень небольшая, солома в стене начала гнить. Мы предположили, что это могло быть важной причиной неудачи в саманных строениях в сыром климате (если не обеспечена защита от промокания), потому что без соломы материал теряет как предел прочности при растяжении и на срез, так и защиту от эрозии. Во время последующих зим мы выяснили, что эрозия действительно усиливается, и без защиты стены могут быстро разрушиться.
Замораживание
Незащищенные земляные стены, оказывается, разрушаются намного быстрее в климате, где они испытывают быстрые и значительные температурные воздействия. Например, стены самана в частях Нью-Мексико (где зимой температура воздуха часто изменяется на 40 градусов или более, днем и ночью) могут потерять через двадцать лет до 2 см их вертикальных поверхностей, что приблизительно в пять раз быстрее зрозии самана в Англии. Это происходит из-за явления фрагментации, когда вода, проникшая через стену, замерзает, расширяется и выталкивает фрагменты поверхности. В Англии саманные здания часто оставляли неоштукатуренными только на северных и восточных (подветренных) сторонах, далеко от направленного дождя и где ежедневные температурные колебания были наименьшими. Поэтому ущерб от мороза в результате фрагментации был минимален.
Нецелесообразно (а также неинтересно) строить из влажного самана, если глубокое замораживание ожидается прежде, чем стены смогут достаточно высохнуть. Мы обратили внимание на то, что свежий замороженный саман раздувается подобно распухшему пирожному, а затем разрушается. Это ограничение для северного климата, где сезон без мороза краток. Если ожидается сильный мороз, рекомендуется некоторая защита в течение нескольких дней после строительства.
Насыщенность
Наиболее катастрофическим недостатком в саманном строительстве является обычно уровень насыщенности влагой. Когда достигается определенный уровень влажности, глина в материале становится пластичной и стена теряет устойчивость. Критический уровень влажности изменяется в широком диапазоне в зависимости от типа почвы, соотношения песка и глины, высоты стены, веса, и других факторов. В крайних случаях земляная стена может резко упасть, деформироваться или разрушиться. Насыщение стен влагой может вызываться множеством факторов, включая протекание крыши, повышенную влажность и наводнения.
Барри Ханисетт в своей работе «Обычные структурные дефекты и неудачи в саманном строительстве, их диагностика и ремонт» («Из Земли II», 1995 год) пишет: «Основание саманной стены, прямо над каменным плинтусом, это, вероятно, наиболее опасная область стены. Эти места являются как наиболее нагруженной частью самана, так и более всего подвержены влажности. Сырость, поднимающаяся от земли, может быть дополнена дождем, проникающим через трещины штукатурки, вырастая до уровня, при котором саман теряет силу, что может, в конечном счете, разрушить стену. Наиболее вероятной формой разрушения является резкий обвал основания с шумным выбросом самана наружу».
Протекание крыши
Очевидный путь поступления воды в стену самана это течь в крыше. Через какое- то время даже маленькая течь может сделать вершину стены очень влажной. Это может происходить незаметно в течение многих лет, особенно если окружающая область оштукатурена, под карнизом или в темноте чердака. С большей течью или в особенно дождливую зиму саман может промокнуть глубоко по высоте. Пока в доме живут, течи крыши едва ли затронут структуру самана, потому что стенное покрытие покажет повреждение, и обнаружение приведет к устранению проблемы до разрушения стены.
Необитаемые здания намного опасней. Если они не являются пассивными солнечными зданиями, они нуждаются во внутреннем источнике высокой температуры, чтобы ликвидировать повреждения стены. Первым предупреждением отсутствующему владельцу может быть резкое падение и разрушение части стены. Слишком долго размышляя над ситуацией, владелец может бросить строение, позволяя разрушиться также крыше. В течение нескольких десятилетий саман постепенно смоет.
В северном Уэльсе, где рос Янто, несколько скромных саманных домов все еще существуют на незащищённом от ветра бурном полуострове Лин, выдающемся в Ирландское море. Они были найдены и сфотографированы Маргарет Гриффит в 1970-х годах, в то самое время, когда этот полуостров был наименее обитаем и находился в бедном состоянии. Госпожа Гриффит встретила там Янто и Линду в декабре 1997 года. За двадцать лет большинство крыш разрушилось или у них были разграблены плитки сланца. Некоторые здания были ничем иным, как закрытой травой грудой земли, в других стены все еще существенно не были повреждены, но быстро ухудшались. Грустная ситуация. Уэльс, известный древней литературой и традицией песни, который никогда не ценил свою родную архитектуру, может потерять наследие в виде замечательных и уникальных зданий ради нескольких плиток крыши.
Повышенная влажность и забрызгивание
Испытания старых английских саманных зданий указывают на то, что наибольшая степень влажности чаще бывает у основания стены. Причинами растущей влажности могут быть неадекватный фундамент или брызги дождя с крыши.
Когда глиняные стены построены
с несоответствующим фундаментом влажность может подниматься через основание стены благодаря капиллярному эффекту, потенциально вызывая насыщение и разрушение. Если ваш фундамент сделан из бетона, кирпича или пористого камня, проведите обработку водоотталкивающим цементом, смолой или другим битумным материалом между фундаментом и основанием глиняной стены. Что еще более важно, должен быть хороший дренаж ниже и/или вне периметра фундамента (см. больше о дренаже в главе 10). Даже с хорошими фундаментами земляные здания иногда страдают от повышения влажности, когда влажная почва и строительный мусор лежат достаточно высоко, чтобы соприкасаться с глиняной стеной. Это случается на наклонивших участках гумна, где животные могут сталкивать материал на здание. Проблемы можно избежать улучшением участка так, чтобы все это скатывалось вниз далеко от здания во всех направлениях и периодической уборкой, десятилетиями и столетиями.
Другой причиной чрезмерной влажности у основания стены является крыша с небольшим козырьком и отсутствие эффективного желоба, чтобы дождь, попадающий на крышу, стекал по более низкой части стены. В Новой Зеландии мы видели примеры эрозии, которые полностью повторяли форму крыши над стеной, в одном случае уже приблизительно 20 см из 35 см толщины стены промокло там, где вода, стекающая по стальной рифленой крыше, забрызгивала основание стены. Брызги стекающей с крыши воды могут достигнуть расстояния 45 см, так что фундамент, защищающий стену, должен быть, по крайней мере, с высоким коленом. Более длинный карниз помогает, но брызги могут распространяться в сторону достаточно далеко, особенно если есть ветер. Широкие желоба — самая эффективная профилактическая мера, но проверьте при сезонном осмотре желобов и их нижних отверстий, нет ли течей и мусора.
Наводнение
Хотя в начале этого приложения приводилась история из Австралии, затопление выше уровня фундамента, защищающего стену, это серьезное дело. Здание может выстоять без необратимого повреждения, но может и разрушиться. Лучше всего избегайте такой вероятности, помещая Ваше здание высоко от поймы. Если есть какой-то шанс на поднятие воды поблизости, стройте высокий, водонепроницаемый фундамент.
Несмотря на наши инструкции, один клиент в Буде, штат Техас, настаивал на расположении дома-самана в пойме. Через несколько недель после окончания строительства, близлежащий ручей Онион Крик повысился до своего столетнего уровня наводнения, оставив от коттеджа только несколько сантиметров по вертикали. Следующий сезон муссонов вызвал повышение уровня реки до ее рекордного уровня наводнения в тысячелетии, вода заполнила здание до уровня 1,5м приблизительно за 2 дня. Сила воды оказалась достаточной, чтобы вытолкнуть дверь с рамой. Когда потоки воды отступили, часть здания все еще стояла, хотя была ужасно повреждена. Несмотря на ремонт, дом пришлось уничтожить из соображений безопасности.