生土建筑研究及特點

蘇志凡

摘 要：在4000多年前，人類已經開始將生土作為墻體材料建造房屋了，后來土坯的出現，使生土建筑在保留人類與自然依戀關系與形式美感方面達到了新的高度。然而隨著經濟的快速發展，生產資料的日益豐富，生土材料自身的一些缺點也變得日益突出，使其逐漸被其它形式的建筑材料所取代。為了傳承保護這種建筑形式，本文介紹了國內外生土建筑研究現狀和發展前景，系統總結了生土建筑特點及其分類。

關鍵詞：生土建筑；可再生；耐久性；建筑材料

0引言

中國是一個地震多發國家，地震基本烈度6度及以上地區占國土面積約80%以上，其中絕大部分屬于中西部村鎮地區[1]。據歷次地震災害調查結果顯示，在遭受地震時，村鎮地區的房屋倒塌數量和人員傷亡數量最為嚴重。究其原因，是因為我國村鎮建筑主要由傳統土木結構、磚木結構和磚混結構類型構成，這些結構類型的房屋在抗震能力上較城市中的鋼筋混凝土框架，剪力墻結構差很多，再加上村鎮房屋在建造時從材料選擇，地基選址到建造方式都是根據當地民俗經驗自行建造，而沒有標準的規范作為指導，導致諸多地方達不到抗震設計目標。特別是在村鎮建筑中，傳統土木結構房屋材料的力學性能和耐久性能最差，砌筑方式也最為混雜，從而成為地震災害的重災區。所以為了減少地震帶來的損失，提升村鎮地區房屋的安全性能刻不容緩。

1生土墻體材料的研究現狀

1.1國內研究現狀

土壤固化劑的研究最早是應用于公路領域，主要用于穩固路基。但是隨著生態環境的日益惡化，生土這種綠色、節能、環保材料越來越受到國內外建筑學者的青睞，這才將“土壤固化”一詞應用于建筑領域。我國對生土材料的研究始于上世紀50年代，1958年，國家科委將土坯建筑的研究列為國家科研項目之一，西安冶金學院等單位共同對生土材料進行了試驗研究。進入20世紀80年代后，在1980年成立了中國建筑學會生土建筑分會。隨后組織召開了多次生土建筑國內國際學術會議，極大地推動了生土建筑的研究。

1.2國外研究現狀

生土這種綠色天然環保型材料從20世紀初就引起了國外學者的興趣，但由于生土材料本身的強度較低，直接應用建造時，效果往往不太理想，國外學者也是主要從化學、物理兩方面入手對生土材料進行改性，取得了豐碩的成果。因為各國經濟水平，地理條件，資源種類的不同，各國學者在研究方式方法上也各有差異。

2 傳統生土建筑特點

生土建筑結構體系大概經歷了掩土結構體系（穴居、窯洞）、夯土結構體系及土坯結構體系三個階段。早在石器時代，原始人就建造了各種生土建筑[2]。如，距今6000多年前的半坡遺址，半坡人那時就懂得采用木骨涂泥方法構筑房屋了。后來土坯結構的出現，使生土建筑在保留人類與自然依戀關系與形式美感方面均達到了很高的水準。在中國，生土建筑遍布我國大江南北，其具有代表性的有云南生土民居，新疆的回族民居，西北的漢族民居和福建的土樓等，如圖1所示，她們風格各異，卻個個絢麗多姿。但隨著城市化進程的發展，城鄉一體化改革的推進，部分地區在鄉村建設中沒能夠正確解讀國家的方針政策，而進行盲目地跟風建設，將鄉村改建的面目全非，變得“不土不洋”，失去了原有的鄉土氣息。這并不是“城鄉一體化”的初衷，也不是我們大家愿意看到的結果。

3 我國生土房屋結構類型

我國村鎮生土建筑量大面廣，建筑結構形式比較龐雜，但總體可以劃分為以下幾種結構類型：

（1）按墻體承重方式分為以下三種類型：

①橫墻承重房屋

在一些經濟欠發達地區，生土房屋多采用橫墻擱檁的形式，這樣可以簡化屋蓋結構，降低造價。采用此種形式的房屋橫墻上一般不設圈梁，檁條直接擱置在橫墻上房屋整體性較差。

②縱墻承重房屋

西北地區的許多民居采用縱墻承重的形式，具有代表性的是陜西關中的“半邊蓋”房屋。此類房屋進深一般較?。ㄒ话阈∮?m），椽子直接搭置在前后縱墻上。由于西北地區天氣干旱、風沙大，木材較少，雨水格外珍貴，下雨要讓雨水流到自家院子，才會覺得財氣不會外泄，就發明了這種半邊蓋的房屋。

③縱橫墻共同承重房屋

這類房屋的特點是中間開間大，兩邊開間小，以屋架或大梁代替中間的橫墻直接擱置在前后縱墻上，有較大的使用空間，而兩端采用的是硬山擱檁的方式建造。但由于屋蓋與墻體，墻體本身之間的連接較弱，導致房屋整體性較差，抗震性能較弱。

（2）按承重墻體材料與建造工藝分為以下四種類型：

①土坯墻承重房屋

墻體砌筑時用土坯塊體作為砌筑材料，用粘土泥漿作為粘結材料砌筑而成，屋架和檁條直接擱置在墻體上。砌筑方式有立砌和臥砌。立砌工藝施工速度快，但整體性和強度較差。臥砌工藝施工速度慢，強度高，整體性好。

②夯土墻承重房屋（民間稱為板打墻或干打壘）

將土料（一般為粘性土或粉質粘土）加水拌濕攪拌（用手捏成團即可，不宜太濕）。然后將拌好的土料倒入預支好的木夾板內，逐層夯筑，每層夯筑厚度為30cm-35cm之間，厚度一般在400mm-800mm之間?？v墻擱梁，硬山擱檁。夯土土料常進行簡單的改性處理，如加入稻草、石子、石灰等材料。為增強墻體穩定性通常下層墻體較厚，上層墻體較薄。大部分地區夯土墻承重房屋為一層，但在江西、福建仍然普遍存在兩層夯土承重房屋。

③混合承重房屋

下邊磚砌體上邊土坯砌體，左邊磚右邊土坯砌體；夯土、土坯混合墻體，下部為夯土墻，上部為土坯砌筑。采用此類做法通常是為了降低施工難度，加快施工速度。

④土窯洞

主要有土拱窯、崖窯和地坑窯。土拱窯多由天然穩固的土崖體或夯土墻做拱腳，由土坯頂砌成拱。崖窯多存在于我國西北地區，通常是將黃土崖挖空成窯。

結束語：傳統民居是中國地域文化的重要組成部分。生土建筑采用最簡單、最直接的方式來解決農民的居住問題。并且貼近當地生活環境，融于自然。提高安全性能和推廣磚土混合承重民居，一方面可以解決西部貧困地區人民群眾的住房條件，另一方面可對西部地域文化進行保護和傳承，保護當地的村落風貌和建筑文化。雖然生土建筑具有保溫節能，居住舒適的優點。但是，由于生土材料強度低、結構松散，房屋的抗震安全性能低下，在歷往中強地震時即發生破壞性倒塌。如何截長補短，通過對加固技術、材料、構造、施工工藝等方面的改良，提升其抗震安全性能，也是以后研究的核心內容。

參考文獻

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（作者單位：西安建筑科技大學）