科技改變生活 · 科技引領未來
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01夯土的發(fā)展與變遷夯土，古代傳統(tǒng)建筑的一種材料，是將一塊泥土中的空隙，經(jīng)過夯的動作之后變得更結(jié)實，材質(zhì)親近自然、環(huán)保節(jié)約。冬暖夏涼、造價低廉，可以實現(xiàn)就地取材。夯土建筑，也稱生土建筑，自古有之，源遠流長，四五千年前智慧的中國人民，就已經(jīng)用
01 夯土的發(fā)展與變遷
夯土，古代傳統(tǒng)建筑的一種材料，是將一塊泥土中的空隙，經(jīng)過夯的動作之后變得更結(jié)實，材質(zhì)親近自然、環(huán)保節(jié)約。冬暖夏涼、造價低廉，可以實現(xiàn)就地取材。夯土建筑，也稱生土建筑，自古有之，源遠流長，四五千年前智慧的中國人民，就已經(jīng)用夯土方法修筑城墻。在公元前16世紀至公元前11世紀的殷商時代，就有了成熟的夯土造屋技術。
有考古材料證實商、周、秦、漢時期，重要建筑的高大臺基都是夯土筑成，宮殿臺榭也是以土臺作為建筑基底，可以說我國古代的夯土技術是非常發(fā)達的。許多規(guī)模宏大的宮室和陵墓都是用夯筑技術建造的，這種夯筑技術伴隨著漢民族的遷徙，從黃河流域向江南、西南、廣東、江西地區(qū)傳播。
唐代開始夯筑技術逐漸發(fā)達，到了明代福建西南部山區(qū)農(nóng)村造房屋，都以粘土為主要建筑材料并利用夯土技建造。這種夯土技術已到了巔峰水準，建造的樓一般皆為三四層，高達五六層有的高度超過20米。
夯土的大致方法是用干打壘分層夯實土層，在古代需要眾多勞動力的高強度體力勞動，少則數(shù)千人，多則數(shù)萬人以上。我國古代能夠聚集如此眾多的勞動力的組織或個人，只有政府和王公貴族，所以我們看到的萬里長城、故宮、馬王堆漢墓、秦始皇陵這些古建筑，他們的地基都是夯土。
到了現(xiàn)代，由于生土材料的抗彎、抗剪、抗折強度很低，致使生土建筑在抗震能力方面存在著先天性不足。生土建筑似乎早已不再適應時代的需求，以鋼筋混凝土為代表的各種新型建筑材料成為了主流，數(shù)不勝數(shù)的摩天大樓拔地而起，而“夯土”逐漸消失在人們的視野之中。
但也有一些生土建筑，經(jīng)歷了幾百年的風雨侵蝕和地震搖撼，依然完好無損，比如福建土樓。它把中國傳統(tǒng)的夯土施工技術推向了頂峰，而現(xiàn)在福建大部分建于明清時代的土樓是中夯土版筑技術經(jīng)幾千年積累提高的技術結(jié)晶，是夯土文明最高成就的實物。這種夯土墻的技術水準到了高度與寬度之比是25：1的登峰造極境界，可謂是對古代夯土技術的一大貢獻。
據(jù)聯(lián)合國教科文組織于本世紀初統(tǒng)計（Minke 2013）至今全球仍有超過20億人口，居住在多種形式的生土建筑之中，多集中于中東、北非、中亞等發(fā)展中國家或地區(qū)。
生土建筑分布廣泛，幾乎遍及全球，21世紀初期世界上約有1/3的人口居住在生土建筑中。生土建筑發(fā)源于中國的中西部地區(qū)，該地區(qū)干燥少雨，豐富的黃土層成為華夏文明初期的天然建筑材料。目前我國生土建筑民居多集中分布于黃土高原，西南、華東、青藏高原、新疆、華中、華南等相對貧困的農(nóng)村地區(qū)。
02 夯土在現(xiàn)代建筑中的運用
在環(huán)保節(jié)能的呼聲日漸高漲的今天，夯土作為一種綠色環(huán)保節(jié)能的建筑材料，具有非常強的可塑性，樸實無華，天然莊重的夯土，以其自身的優(yōu)越條件，重新成為建筑行業(yè)新的焦點，作為古老的傳統(tǒng)工藝。夯土技術在新時代的潮流下，施工技術有了質(zhì)的飛躍，實現(xiàn)了優(yōu)勢互補，不管是國內(nèi)還是國外，已經(jīng)開始大放異彩。
國外優(yōu)秀案例應用
建筑的墻壁以“腕尺”為單位，采用場地中的夯石打造，屋頂以深色軟木制成，地面以碎礫石鋪設，水池的內(nèi)側(cè)表面由噴砂的不銹鋼制成。
設計：Studio Octopi + Mark Wallinger
地點：英國
文化中心夯土墻長80 米，高5.5 m ，厚 600 毫米，這堵保溫隔熱墻起到調(diào)節(jié)溫度變化的作用墻面既具有手工制作的粗糙感，又讓驚嘆材料的神奇，不規(guī)則的水平肌理使得建筑外觀，具有獨特而詩意的材料質(zhì)感。
230米的夯土墻蜿蜒在山丘邊緣，建筑包括12戶住宅單元，均由夯土墻包裹，融于自然的夯土墻的土壤采自當?shù)兀母浇暮恿鬟\來卵石和礫石加入其中。
國內(nèi)優(yōu)秀案例應用
建筑外立面大膽嘗試使用夯土外墻飾面，以表達對地域性和自然環(huán)境的尊重，選用當?shù)氐脑t土和原色黃土，為原材料和上下基礎色階，以150mm作為一個夯土層，逐層施工，最終形成自上而下由赭石色過渡到土黃色的大體效果。
該項目嘗試了多材料的混搭，就地取材的夯土形式被大量運用室內(nèi)設計中，木制家具與夯土和木結(jié)構相融合，為就餐空間帶來質(zhì)樸優(yōu)雅的氛圍。
設計師設計了四種不同的夯土墻體，巧妙地迎合了每個小館主題將建筑本身作為一個展示空間，采用傳統(tǒng)夯土墻施工技術，使空間具有原始質(zhì)樸感，喚起人們對土最深沉的情結(jié)。
夯土在室內(nèi)的應用
除了建筑外立面，夯土在室內(nèi)中的運用，也同樣精彩出眾，夯土建造與其他材料的建筑不同，不像混凝土、磚筑體那樣的冰冷與嚴肅 ，單獨一面夯土墻面，僅靠自身肌理與顏色，就能成為家居空間的亮點。
看了這些是不是刷新對夯土材料的認知，它再也不是我們傳統(tǒng)印象中，又土又破的土坯墻了。
03 夯土施工工藝
夯土材質(zhì)是一種隨處可見，低成本和可持續(xù)的資源，將其用于工程建造，可以最大程度地減少對環(huán)境的影響，那么怎么運用到建筑中呢？
傳統(tǒng)生土材料的應用類型，根據(jù)生土材料的應用肌理，世界上任何被稱為“土”的土，其中必然含有起粘接作用的黏粒成分，理論上均可用作生土材料?？梢哉f，生土是可塑性最強，應用范圍最廣的傳統(tǒng)材料之一，因各地區(qū)氣候、資源、習俗等因素的差異，傳統(tǒng)生土材料具有多種應用形式。根據(jù)國際生土建筑中心（CRATerre-ENSAG）的研究統(tǒng)計(Houben 1994)，全世界對于生土材料的應用可被歸納為整體筑造、土磚砌筑、輔助材料三大應用類型以及夯土、土墼、土坯、草泥垛墻、覆土、木骨泥墻等十八類材料加工形式，可滿足墻體、屋面、地面等多種建筑部位的施工需要。
而夯土墻面又可分為原生態(tài)夯土墻、現(xiàn)代夯土墻、彩色夯土墻。
肌理效果，同古代城墻建筑效果，以及我們過去居住的夯土民居肌理效果大致相同。
是以泥土、沙子、骨料配比混合而成的，有著現(xiàn)代建筑更多的質(zhì)感，與當代人建筑方式更為貼切，現(xiàn)代夯土墻可以粗獷，也可以細膩，墻體板結(jié)固化效果好，抗壓強度高，不容易產(chǎn)生裂縫，抗震性能好是我們居住安全的保障。
相對于單色夯土墻來講更具有選擇性，在夯土過程中，通過填土量的不同，自然形成墻體波浪線條，層次感分明，給人眼前一亮的感覺，它的適用范圍大多是高檔的度假民宿，咖啡廳觀景墻，高檔別墅等，可以說彩色夯土墻的出現(xiàn)，點亮了人們的視覺效果和對藝術品味的提升。
前期準備：
采土工具、攪拌工具、運輸工具、夯筑模板以及現(xiàn)代化夯筑機；
①材料準備
將白灰與黃土加水拌合，白灰與黃土的質(zhì)量比為3:7，攪拌均勻形成灰土原料，灰土原料的含水率控制在15-20%，充分熟化后加入糯米漿進行拌合，每立方米灰土原料中加入糯米漿90-110kg。
②支設模板
采用腳手架支撐模板，并用對拉螺栓進行固定，完成夯土墻模板的支設。
③倒土
將步驟一所制得的材料倒入事先支設好的墻體模板內(nèi)。
④夯筑
采用7kg方夯進行一次夯筑，然后采用10kg圓夯進行二次夯筑。
⑤逐層夯筑
等到這一土層夯筑完成之后，再接著重復步驟二和步驟四，進行逐層夯筑。
⑥養(yǎng)護和拆模
完成夯土墻體夯筑后，要用薄膜進行覆蓋養(yǎng)護，等到養(yǎng)護完成之后，再進行拆模。
⑦墻面美化
拆模后留在墻體上的對拉螺栓通洞，我們要對其進行填塞，在墻體兩側(cè)進行拍土，直至與墻體具有相同的密實度，所用的材料應與夯土墻材料相同。
⑧墻面固化
待夯土墻墻體完全干燥后，在墻體表面噴灑固化劑即可，這樣高強度夯土墻就算是完工啦。
夯土墻的模板可用木板或鐵板，將半干濕的原材料，分層分段填入模板夯實，此法筑成的墻體整體性好，承載力較高，和混凝土澆筑看似差不多，我國傳統(tǒng)的夯土模板，可分為板式和椽式兩種，現(xiàn)代夯土模板主要采用的是板式，優(yōu)點是支模拆模靈活方便，施工快捷且可避免不同版夯土墻之間的裂縫。
夯土墻面憑借特殊的肌理魅力
給人帶來質(zhì)樸與溫暖
那么如何避免常見的墻面問題
締造完美的夯土肌理藝術呢？
墻面修整，主要針對夯土墻表面產(chǎn)生的干縮裂紋、局部刮蹭脫落、邊角欠齊整等影響墻面效果的問題，修整的方法與夯土原理相同，即用噴壺將待整理墻體表面，噴淋至混合土料相近的濕度，并沖去不需要的浮土；用海綿或軟布擦抹表面，以抹平較小裂縫、缺口或凸起；對較大的坑洞或欠齊整的邊角，可用去除石子的混合土料填補，并用一面平整的木楔和榔頭敲打至理想效果。
傳統(tǒng)的草泥抹面，現(xiàn)在仍可用于內(nèi)外墻的裝飾，其特有的透氣性能，可進一步增強夯土墻自身的耐久性，但是因為草泥抹面相對較差的耐水性，基本上每隔幾年就需要進行修葺完善，以保證它的穩(wěn)固性和安全性。
古傳統(tǒng)夯土墻防水是外部砌筑一層石頭或在土料里加上一些其他的材料防止夯土墻因受潮，石灰和瓦片這種防水新材料的出現(xiàn)，石灰是很好的干燥劑，它能夠吸收水分，使用瓦片抵御雨水的侵蝕，不僅更加的持久耐用，而且使墻體看上去更加的美觀了，夯土建筑的使用壽命也有所延長了。
夯土墻特有的“呼吸”功能，可有效的平衡室內(nèi)濕度、吸附空氣中的粉塵顆粒，這是很多現(xiàn)代化的建筑材料所無法做到的，因此在建造現(xiàn)代夯土墻時，應該盡量選擇那些透氣性能好的飾面材料來進行裝飾。
致謝與聲明
感謝穆鈞教授關于生土的公開講座ppt；
感謝UNESCO生土建筑教席公眾號圖文信息以及中國夯土網(wǎng)，在此致謝；
個別圖片源自網(wǎng)絡，在此致謝原作者!
參考資料
穆鈞教授公開講座ppt，《土生土長，生土營建的傳統(tǒng)與現(xiàn)代》《生土建筑研究與實踐》
傳統(tǒng)生土營建工藝的歷史發(fā)展脈絡、生土建造傳統(tǒng)的發(fā)源與傳播、世界生土建筑分布、生土材料的應用類型(Houben 1994)來自《生土課堂丨中國傳統(tǒng)生土民居及其營建工藝（一）》
中國傳統(tǒng)生土民居分布現(xiàn)狀來自《生土課堂丨中國傳統(tǒng)生土民居及其營建工藝（二）》
中國夯土網(wǎng)夯土技術
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何夕