Investigating the best methods for structural stabilization procedures for Historical earthen building conservation in Saudi Arabia: a technology-led construction analysis

Abstract

[EN] Over time, the construction potentialities and traditional architecture of Saudi Arabia have declined substantially. The modern generation in Saudi Arabia has neglected the traditional structural and architectural designs for building towns, cities and homes. The materials used in the construction of traditional structures has been replaced by more westernized building materials such as concrete, cement and glass. Westernized methods of design and architecture often fail to last long due to the climatic and topographical conditions of the country, such as extreme heat and fast sand-blowing winds. Reviving traditional architectural and structural building married with westernized building technologies will yield strong structures that are capable of withstanding the harsh conditions of the country. This research seeks to identify the most applicable methods of structural procedures that can be used in historical earthen buildings in Saudi Arabia for conservation purposes. This dissertation addresses the important structural and architectural perspectives of traditional Saudi Arabian buildings. It also examines the perspectives of the Saudi population that affect the selection of building materials and architectural styles that are widely used. An examination of the old techniques employed in traditional Saudi Arabian buildings, how they can help in the formulation of a new approach for contemporary architecture and how this can be implemented in Saudi Arabia are also discussed in this dissertation. In the preparation of this dissertation, conforming processes were performed in order to fulfil the set objectives of the study. The first step was configured to examine different earthen architectural structures in Saudi Arabia. This stage involved travelling to different locations, observing the structures and also conducting interviews with older contractors. To collect more information on the topic, visits to Yemen and South Morocco were made, as these are two countries that have already married earthen architecture with modern architecture. The traditional architecture of Morocco and Yemen is similar to that of Saudi Arabia, but it has taken longer for these countries to shift to modern architecture. A laboratory examination was carried out to examine the relationship between the soil composition, stability, and strength of the structures that are built. Empirical studies were also conducted to examine the compactness, solidity, dimensional steadiness and permeability of the materials used in the constructions. These factors influence the choice of building materials for the conservation of traditional architecture and to solve the current need for cheap housing in the urban fabric. The results of this study indicate that the Adobe and Cob traditional architectural styles are two of the leading architectural styles in Saudi Arabia, with each style symbolizing the perspective of the people living in a particular locality. This dissertation also found that different architectural patterns were influenced by functionality, convenience, efficiency and availability of the construction materials needed. This explains the reason for different structural and architectural patterns in different parts of Saudi Arabia. This study concludes that mixing traditional architectural methods with modern technologies would serve to construct stronger and longer-lasting houses in Saudi Arabia. The new houses would not only serve to conserve the magnificent architecture of the country but would also help in building cheap houses, hence solving the rising demand for housing in urban areas. This study will add to the literature available on architectures in Saudi Arabia.

[ES] Con el tiempo, las posibilidades de construcción con técnicas tradicionales en Arabia Saudita han disminuido considerablemente. La nueva generación de Arabia Saudita ha dejado caer en el olvido los diseños arquitectónicos y estructurales tradicionales a la hora de construir pueblos, ciudades y viviendas. Los materiales utilizados en la construcción de las estructuras tradicionales han sido sustituidos por materiales de construcción más occidentalizados, tales como el hormigón, el cemento y el vidrio. Los métodos arquitectónicos y de diseño occidentalizados no suelen perdurar mucho tiempo debido a las condiciones climáticas y topográficas del país, tales como el calor extremo y las fuertes tormentas de arena. La revitalización de la construcción de estructuras y arquitecturas tradicionales, unida a las tecnologías de construcción occidentalizadas, dará como resultado unas estructuras sólidas capaces de soportar las duras condiciones del país. Esta investigación busca identificar los métodos de construcción de estructuras más aplicables que puedan ser utilizados en edificios históricos de tierra en Arabia Saudita para fines de conservación. Esta tesis aborda la importancia de las perspectivas estructurales y arquitectónicas para los edificios tradicionales de Arabia Saudita. La tesis también analiza el punto de vista de la población saudí frente a la selección de materiales de construcción y a los estilos arquitectónicos utilizados frecuentemente. En esta investigación también se examinan las antiguas técnicas empleadas en los edificios tradicionales de Arabia Saudita, cómo éstas pueden ayudar en la formulación de un nuevo enfoque para la arquitectura contemporánea y cómo pueden introducirse en la construcción actual en Arabia Saudita. En la preparación de esta tesis se ha trabajado con una metodología que permite cumplir con los objetivos establecidos al inicio del estudio. El primer paso fue examinar las diferentes estructuras arquitectónicas de tierra de Arabia Saudita. Esta etapa consistió en viajar a diferentes lugares para observar las estructuras así como para realizar entrevistas a los antiguos constructores. Para recopilar más información sobre el tema se hicieron también visitas a Yemen y al sur de Marruecos, dado que en estos dos países ya se ha unido la arquitectura de tierra con la arquitectura contemporánea. La arquitectura tradicional de Marruecos y Yemen es similar a la de Arabia Saudita, pero en estos países la nueva arquitectura contemporánea se ha desarrollado más tarde. Se han realizado ensayos de laboratorio para determinar la relación entre la composición del suelo y la estabilidad y solidez de las estructuras construidas. También se realizaron estudios empíricos para determinar la compactación, solidez, estabilidad dimensional y la permeabilidad de los materiales utilizados en las construcciones. Estos factores influyen en la elección de materiales de construcción para la conservación de la arquitectura tradicional y para resolver la necesidad actual de construir viviendas económicas en el tejido urbano actual. Los resultados de este estudio indican que las técnicas constructivas tradicionales del adobe y el cob (pared de mano) son dos de las principales técnicas de Arabia Saudita, y cada una de ellas tiene relación con las particularidades de las poblaciones que viven en un determinado lugar. Con esta tesis también se ha determinado que los diferentes patrones arquitectónicos estaban influenciados por la funcionalidad, la comodidad, la eficiencia y la disponibilidad de los materiales de construcción necesarios. Esto explica la razón por la que existen diferentes tipologías estructurales y arquitectónicas en distintas partes de Arabia Saudita. Este estudio concluye que la unión de los métodos arquitectónicos tradicionales con las nuevas tecnologías puede servir para construir viviendas más sólidas y de larga duración en Arabi

[CA] Amb el temps, les possibilitats de construcció amb tècniques tradicionals a l'Aràbia Saudita han disminuït considerablement. La nova generació d'Aràbia Saudita ha deixat caure en l'oblit els dissenys arquitectònics i estructurals tradicionals a l'hora de construir pobles, ciutats i habitatges. Els materials utilitzats en la construcció de les estructures tradicionals s'han substituït per materials de construcció més occidentalitzats, com ara formigó, ciment i vidre. Els mètodes arquitectònics y de disseny occidentalitzats no solen perdurar molt de temps degut a les condicions climàtiques i topogràfiques del país, com ara la calor extrema i les fortes tempestes d'arena. La revitalització de la construcció d'estructures i arquitectures tradicionals, unida a les tecnologies de construcció occidentalitzades, donarà com resultat unes estructures sòlides capaces de suportar les dures condicions del país. Esta investigació pretén identificar quins són els mètodes de construcció d'estructures més aplicables que es poden utilitzar en els edificis històrics de terra d'Aràbia Saudita amb fins de conservació. Esta tesi aborda la importància de les perspectives estructurals i arquitectòniques per als edificis tradicionals d'Aràbia Saudita. La tesi també analitza el punt de vista de la població saudita front a la selecció de materials de construcció y als estils arquitectònics més àmpliament utilitzats. En esta investigació també s'examinen les antigues tècniques emprades en els edificis tradicionals d'Aràbia Saudita, com estes poden ajudar en la formulació d'un nou enfocament per a l'arquitectura contemporània i com poden introduir-se en la construcció actual a Aràbia Saudita. En la preparació d'esta tesi s'ha treballat amb una metodologia que permet complir amb els objectius establerts a l'inici de l'estudi. El primer pas va ser examinar les diferents estructures arquitectòniques de terra d'Aràbia Saudita. Esta etapa va consistir en viatjar a diferents llocs per a observar les estructures així com per a realitzar entrevistes als antics constructors. Per a recopilar més informació sobre el tema es van fer també visites al Iemen i al sud del Marroc, ja que en aquests dos països ja s'ha unit l'arquitectura de terra amb l'arquitectura contemporània. L'arquitectura tradicional del Marroc i del Iemen és semblant a la d'Aràbia Saudita, però en estos països la nova arquitectura contemporània s'ha desenvolupat més tard. S'han realitzat assajos de laboratori per a determinar la relació entre la composició del sòl i l'estabilitat i solidesa de les estructures construïdes. També es van realitzar estudis empírics per a determinar la compactació, solidesa, estabilitat dimensional i la permeabilitat dels materials emprats en les construccions. Estos factors influeixen en l'elecció de materials de construcció per a la conservació de l'arquitectura tradicional i per a resoldre la necessitat actual de construir cases econòmiques en el teixit urbà actual. Els resultats d'este estudi indiquen que les tècniques constructives tradicionals de l'adob i el cob (paret de mà) són dos de les principals tècniques d'Aràbia Saudita, i cada una d'elles té relació amb les particularitats de les poblacions que viuen en una lloc determinat. Amb esta tesi també s'ha determinat que els diferents patrons arquitectònics estaven influenciats per la funcionalitat, la comoditat, l'eficiència i la disponibilitat dels materials de construcció necessaris. Açò explica la raó per la qual hi ha diferents tipologies estructurals i arquitectòniques en distintes parts d'Aràbia Saudita. Este estudi conclou que la unió dels mètodes arquitectònics tradicionals amb les noves tecnologies modernes pot servir per a construir habitatges més sòlids i de llarga duració a Aràbia Saudita.