슈퍼어도비

슈퍼어도비는 이란 건축가 나데르 칼릴리(1936~2008)가 개발한 어스백(흙주머니) 건축 양식의 한 형태다. 이 기법은 어도비 점토로 채워진 긴 직물 튜브나 백을 겹겹이 쌓아 압축 구조를 형성한다. 그 결과로 된 벌집-모양 구조물은 코벨(까치발) 아치, 코벨(원뿔 모양) 돔, 그리고 볼트를 사용하여 견고한 단일 및 이중-곡선 쉘을 만든다. 그것은 지난 20년 동안 내추럴 빌딩과 지속가능성 운동 내에서 점점 더 많은 관심을 받아왔다.

Superadobe is a form of earthbag construction that was developed by Iranian architect Nader Khalili. The technique uses layered long fabric tubes or bags filled with adobe to form a compression structure. The resulting beehive-shaped structures employ corbelled arches, corbelled domes, and vaults to create sturdy single and double-curved shells. It has received growing interest for the past two decades in the building and sustainability movements.

역사

History

정확히 얼마나 오래됐는지는 알 수 없지만, 어스백 쉘터(대피소)는 주로 전쟁 시 피난처로 수십 년 동안 사용되어 왔다. 군대 보병들은 제1차 세계대전 이전부터 방호용으로 벙커와 장벽을 만들기 위해 모래로 채운 자루를 사용했다. 지난 세기에 다른 어스백 건물들은 광범위한 연구를 거쳐 감당가능한 주택을 제공하기 위한 그럴듯한 해법으로 전 세계적으로 서서히 인정받기 시작했다. 독일 건축가 프라이 오토(1925~2015)는 – 더 최근에 게르노트 밍케(1937~)와 마찬가지로 – 어스백을 실험했다. 어스백 시공을 대중화한 사람은 나데르 칼릴리였다. 1984년 달과 화성에 미래 인간 정착을 위한 주택 디자인을 요청하는 나사(NASA)의 요청에 따라, 그는 플라스틱 슈퍼어도비 튜브를 채우기 위해 달 먼지를 사용하고 (철조망 대신) 벨크로(찍찍이)로 층을 함께 붙일 것을 제안했다. 그는 자신의 특별한 어스백 시공 기술을 “슈퍼어도비”라고 부르게 되었다. 일부 프로젝트에서는 짚단벽 시공을 위한 로-테크 기반으로 백을 사용하기도 했다. 그것들은 짚을 건조하게 유지시키기 위해 방수막으로 덮을 수 있다. 1995년, 페르시아만 전쟁(걸프전)으로 인한 난민에 대응하여 나데르 칼릴리와 유엔개발계획(UNDP), 유엔난민기구(UNHCR)가 이란에 15개 피난소를 건설했다. 칼릴리에 따르면 건설된 15개 돔으로 이루어진 이 클러스터는 수천 명에 의해 반복적으로 지어졌을 수 있다고 한다. 정부는 몇 년 후 이 캠프를 해체했다. 그때 이래로 슈퍼어도비 공법은 캐나다, 멕시코, 브라질, 벨리즈, 코스타리카, 칠레, 이란, 인도, 러시아, 말리, 태국, 뿐만 아니라 미국에서 사용되었다. 슈퍼어도비 구조물은 일반적으로 직경 약 4m로 제한되어 있지만, 더 큰 구조물은 돔의 네트워크를 형성하여 여러 “벌집”을 그룹화하여 만들었다. 벨리즈의 산 이그나시오 지역에는, 완공되면 에코-리조트 단지의 중앙 돔이 될 10m(32피트) 돔이 건설되고 있다.

Although it is not known exactly how long, Earthbag shelters have been used for decades, primarily as implements of refuge in times of war. Military infantrymen have used sand filled sacks to create bunkers and barriers for protection prior to World War I. In the last century other earthbag buildings have undergone extensive research and are slowly beginning to gain worldwide recognition as a plausible solution to provide affordable housing. German architect Frei Otto is said to have experimented with earthbags, as is more recently Gernot Minke. It was Nader Khalili who popularized earthbag construction. Initially in 1984 in response to a NASA call for housing designs for future human settlements on the Moon and on Mars, he proposed to use moon dust to fill the plastic Superadobe tubes and velcro together the layers (instead of barbed wire). He came to term his particular technique of earthbag construction “Superadobe”. Some projects have been done using bags as low-tech foundations for straw-bale construction. They can be covered in a waterproof membrane to keep the straw dry. In 1995, 15 refugee shelters were built in Iran, by Nader Khalili and the United Nations Development Programme (UNDP) and the United Nations High Commissioner for Refugees (UNHCR) in response to refugees from the Persian Gulf War. According to Khalili the cluster of 15 domes that was built could have been repeated by the thousands. The government dismantled the camp a few years later. Since then, the Superadobe Method has been put to use in Canada, Mexico, Brazil, Belize, Costa Rica, Chile, Iran, India, Russia, Mali, and Thailand, as well as in the U.S. While Superadobe constructions have generally been limited to approximately 4 meters in diameter, larger structures have been created by grouping several “beehives” together to form a network of domes. There is a 32′ (10m) dome being constructed in the San Ignacio area of Belize, which when finished will be the center dome of an eco-resort complex.

《BBC 뉴스》는 2019년 3월에 슈퍼어도비 구조물이 진도 7.2의 강진을 견뎌냈다고 보도했다.

BBC News reported in March 2019 that superadobe structures have withstood earthquakes as severe as 7.2 magnitude.

방법론

Methodology

슈퍼어도비의 어스백 기법은 다양한 재료에 적합하다. 삼베로도 충분하지만, 폴리프로필렌 튜브 속에 넣는 것이 이상적이다. 마찬가지로, 모래, 시멘트 또는 석회가 선호되지만, 사실상 모든 충진 재료(예: 자갈, 분쇄된 화산암 또는 왕겨)가 작업될 수 있다.

Superadobe’s earthbag technique lends itself to a wide range of materials. Polypropylene tubing is ideal, although burlap is also sufficient. Likewise, while sand, cement or lime are preferred, virtually any fill material (e.g. gravel, crushed volcanic rock or rice hulls) will work.

재료가 모이고 건물의 치수가 결정된 후, 깊이 약 1피트(30.48cm), 지금 8~14피트(243.84~426.72cm)의 원형의 기초 트렌치(도랑)를 파서, 지하에 적어도 두 겹의 어스백을 놓을 수 있는 공간을 확보한다. 원의 중심에 사슬을 지면에 고정하고 한 쌍의 나침반을 사용하여 밑면의 모양을 추적한다. 또 다른 사슬은 돔 벽 바로 바깥쪽에 고정되어 있는데, 이것은 고정 또는 높이 가이드로서 층(레이어)이 더 높게 코벨링 될 때 내부를 측정하여 새 층을 쌓고 다져 넣을 때 각각의 정확도를 보장한다.

After materials are gathered and the dimensions of the building are decided upon, a circular foundation trench is dug, approximately 1 foot deep and 8–14 feet in diameter, giving room for at least two layers of earthbags to be laid down underground. A chain is anchored to the ground in the center of the circle and used as a pair of compasses to trace the shape of the base. Another chain is fastened just outside the dome wall: this is the fixed or height guide and provides an interior measurement for the layers as they corbel higher, ensuring the accuracy of each new layer as it is laid and tamped.

다져 넣고 채워진 튜브의 층 사이에는 철조망 고리가 모르타르로서 기능하며 구조물을 함께 유지시킨다. 창문을 위한 빈 공간은 여러 가지 방법으로 배치할 수 있다: 채워진 튜브를 원형 플러그 주위로 다시 말아서(아치형 헤더를 형성) 배치하거나, 충진재가 굳은 후 고딕 또는 첨두 아치 보이드를 톱으로 잘라내어 배치한다.

Between layers of tamped, filled tubes, loop of barbed wire functions as mortar and holds the structure together. Window voids can be placed in several ways: either by rolling the filled tube back on itself around a circular plug (forming an arched header) or by sawing out a Gothic or pointed arch void after the filler material has set.

코벨(원뿔 모양) 돔이 완성되면, 미적인 이유와 자외선 등의 환경적 손상으로부터 구조물을 보호하기 위해 여러 종류의 외부 처리를 할 수 있다. 건설 자재와 마찬가지로, 여러 선택지가 있다. CalEarth는 석고를 가장 일반적인 마감 옵션으로 지정하지만, 흙과 살아 있는 풀도 사용되었다. 칼릴리는 또한 흙과 석고를 혼합하여 사용했으며, 응력을 방향 전환함으로써 마감을 강화하는 “랩타일”(도마뱀; 동일한 모양의 더 작은 사본 여럿으로 분할할 수 있는 모양) 층의 시멘트와 어스볼로 더 덮었다.

Once the corbelled dome is complete, it can be covered in several different kinds of exterior treatments, both for aesthetic reasons and to protect the structure from environmental damage such as that from ultraviolet radiation. Like the materials for the construction itself, there are multiple choices. While CalEarth names plaster as the most common finishing option, soil and living grass have also been used. Khalili has also used a mix of earth and plaster, further covered by a “reptile” layer of cement and earth balls that strengthen the finish by redirecting stress.

비상 대피소

Emergency shelters

칼릴리의 웹사이트에 따르면, 비상시에는 시멘트나 석회 없이 흙만 사용하여 비숙련 노동으로 임시 대피소를 지을 수 있으며, 건설 속도를 높이기 위해 돔/벌집의 압축성으로 인해 나중에 창문을 뚫을 수 있다고 한다. 슈퍼어도비는 정확한 기예가 아니며 가장 이상적인 재료를 쉽게 구할 수 없는 경우 유사한 재료로 대체할 수 있다. 슈퍼어도비 튜브를 조달할 수 없는 경우 평범한 모래 주머니를 사용하여 돔을 만들 수도 있으며, 이것이 실제로 원래의 디자인이 개발된 방법이었다.

According to Khalili’s website, in an emergency, impermanent shelters can be built with unskilled labor, using only dirt with no cement or lime, and for the sake of speed of construction, windows can be punched out later due to the strength of the compressive nature of the dome/beehive. Superadobe is not an exact art and similar materials may be substituted if the most ideal ones are not readily available. Ordinary sand bags can also be used to form the dome if no Superadobe tubes can be procured; this in fact was how the original design was developed.

AIA(미국건축가협회) 대표와의 인터뷰에서, 슈퍼어도비의 설립자이자 대표자인 나데르 칼릴리는 슈퍼어도비의 피난소 측면에 관하여 이렇게 말했다:

In an interview with an AIA (American Institute of Architects) representative, Nader Khalili, Superadobe’s founder and figurehead, said this about the emergency shelter aspects of Superadobe:

침실, 욕실, 주방, 현관이 있는 400제곱피트(37㎡) 주택 ㅡ 저는 그것을 에코-돔이라고 부릅니다 ㅡ 은 숙련자 1명과 미숙련자 4명이 약 4주 만에 지을 수 있습니다. 비상 대피소는 훨씬 더 빨리 (지어)올릴 수 있습니다. 걸프전 이후, UN은 건축가를 여기로 보냈습니다. 우리는 그를 훈련시켰고, 그는 페르시아만으로 가서 난민들이 캠프에 도착했을 때 그들을 수용했습니다. 들어오는 난민 5명마다 5일만에 간단한 구조물 하나를 세웁니다. 그것은 비상 대피소지만, 방수와 치장벽토로 덮으면 30년 이상은 버틸 수 있을 것입니다.

A 400-square-foot (37 m2) house, with bedroom, bathroom, kitchen, and entry — I call it the Eco-Dome — can be put up in about four weeks, by one skilled and four unskilled people. Emergency shelters can go up much more quickly. After the Gulf War, the United Nations sent an architect here. We trained him, and he went to the Persian Gulf and put them up with refugees as they arrived at the camps. Every five incoming refugees put up a simple structure in five days. It’s emergency shelter, but if you cover it with waterproofing and stucco, it will last for 30 or more years.

현대 건축에서 슈퍼어도비 사용

Usage of Superadobe in contemporary architecture

전 세계적으로 수많은 슈퍼어도비 프로젝트가 존재한다. CalEarth에 따르면 알제리, 호주, 브라질, 캐나다, 콜롬비아, 코스타리카, 과테말라, 헝가리, 인도, 이란, 일본, 요르단, 멕시코, 오만, 시에라리온, 탄자니아, 미국, 베네수엘라, 서안지구 등 6개 대륙 최소 49개국에서 슈퍼어도비 돔과 볼트가 건설되었다. 뒤뜰 조경부터 개인 주택, 친환경 리조트 또는 커뮤니티 센터에 이르기까지 다양합니다.

There exists a great number of Superadobe projects around the world. According to CalEarth, Superadobe domes and vaults have been built in at least 49 countries on six continents, including Algeria, Australia, Brazil, Canada, Colombia, Costa Rica, Guatemala, Hungary, India, Iran, Japan, Jordan, Mexico, Oman, Sierra Leone, Tanzania, United States, Venezuela, and the West Bank. However they range from backyard landscaping, to private homes to eco-resorts or community centres.

슈퍼어도비는 처음에는 낮은 기술의 구조, 재료의 가용성, 자연력에 대한 저항성 때문에 임시 대피소와 난민 수용을 위해 고안되었다. 2004년에 아가 칸 건축상은 나데르 칼릴리가 이란 바니나자르에 지은 14개의 소박한 건물 클러스터에 수여되었다. 이 돔은 10년 전 이란-이라크 전쟁으로 인한 난민을 수용하기 위해 지어졌으며, 유엔 개발 프로그램과 유엔 난민 고등 판무관이 건설을 수행했다. 이 상은 또한 새로운 유형의 임시 주택을 위한 프로토타입으로서 이러한 건물의 잠재력을 인정했다.

The superdobe was initially intended for temporary shelter and housing the displaced, because of its low-tech construction, the availability of its materials, and its resistance against natural forces. In 2004, the Aga Khan Award for Architecture went to a cluster of fourteen modest buildings in Baninajar, Iran by Nader Khalili. These domes were built ten years earlier to house refugees from the Iran-Iraq war and the construction was carried out by the United Nations Development Program and the United Nations High Commissioner of Refugees. The award also recognized the potential of these buildings as a prototype for a new kind of temporary housing.

그 이후로 슈퍼어도비 기술을 사용하여 많은 영구적인 개인 주택이 지어졌다. 예를 들어 코스타리카의 케찰코아틀 주택은 어스백 기법을 사용하여 5개의 전체 돔과 4개의 하프 돔으로 구성되어 있다.

Since then, many permanent private homes were built using the superadobe technique. For instance, house Quetzalcoatl in Costa Rica is composed of five full domes and four half domes using the earthbag technique.

일부 건물에서는 주거용이 아닌 다른 용도로 사용되기도 한다. 이머전시 아키텍처 & 휴먼 라이츠의 ‘난민 아동을 위한 교실 100’은 시리아 국경에서 10km 떨어진 자타리 마을에서 시리아와 요르단 어린이들을 수용하고 있다.

Some buildings use it for other uses than residential. The 100 Classrooms for Refugee Children by Emergency Architecture & Human Rights hosts Syrian and Jordanian children in Za’atari village 10 km from the Syrian border.

남아프리카공화국 동부 케이프 시골에 위치한 랑보스 어린이 센터는 제이슨 얼랭크 아키텍츠가 랑보스에서 지역 사회 주도 계획을 위한 다기능 공간을 제공하기 위해 설계했다. 총 면적 217㎡의 4개 돔으로 구성되어 있다.

The Langbos Children’s Centre, in the rural Eastern Cape of South Africa, was designed by Jason Erlank Architects to provide a multi-functional space for community-driven initiatives in Langbos. It consists of four domes of a total area of 217 square metres.

이란 남부 호르무즈 섬의 마자라 레지던스(Majara Residence)는 15개의 주택과 공공 시설을 형성하는 200개의 소규모 상호 연결된 슈퍼어도비 돔 클러스터로 ZAV Architects가 설계했습니다. 돔과 그 주변의 풍경은 10300평방미터의 면적을 차지하고 건축 공간은 약 4000평방미터에 달합니다. 이 프로젝트는 같은 섬에서 Superadobe 기술을 테스트한 Rong Cultural Center라는 프로토타입이 선행되었습니다.

The Majara Residence on Hormuz Island in the South of Iran is a cluster of 200 small-scale interconnected superadobe domes that form a neighbourhood of 15 residences and public facilities and is designed by ZAV Architects. The domes and the landscape surrounding them covers an area of 10300 square metres, while the built space is around 4000 square metres. This project was preceded by a prototype called Rong Cultural Center which tested the Superadobe technique on the same island.

이란 남부 호르무즈 섬의 마자라 레지던스는 200개의 소규모 돔이 상호 연결된 15개의 주택과 공공 시설을 형성하는 슈퍼어도비 돔 클러스터로, ZAV 아키텍츠가 디자인했습니다. 돔과 그 돔을 둘러싼 랜드스케이의 면적은 10,300평방미터이며, 건축 공간은 약 4000평방미터이다. 이 프로젝트에 앞서 같은 섬에서 슈퍼어도비 기술을 테스트한 룽 문화센터라는 프로토타입이 진행되었습니다.

The Majara Residence on Hormuz Island in the South of Iran is a cluster of 200 small-scale interconnected superadobe domes that form a neighbourhood of 15 residences and public facilities and is designed by ZAV Architects. The domes and the landscape surrounding them covers an area of 10300 square metres, while the built space is around 4000 square metres. This project was preceded by a prototype called Rong Cultural Center which tested the Superadobe technique on the same island.