基于建筑材料科學的生土建筑裝飾手法研究

王坤，曾濤，謝林君

（重慶大學 材料科學與工程學院，重慶 400045）

0 引言

生土建筑是我國風土建筑遺產錦袍上的一顆璀璨明珠，具有保溫隔熱性與“呼吸性”好、可就地取材、可復墾、營建成本低等優點，但力學性能和耐水性差等缺點限制了其應用，目前相關研究主要集中于材料改性、熱濕物理環境研究等方面[1-9]。然而即使在生土建筑的性能得到較大改進后，傳統生土民居的傳承仍面臨較大不確定因素——村民拆掉民居建造“小洋樓”的熱情并沒有下降。這一現象很大程度上源于民間的“觀念”[10]沒有改變——生土建筑丑陋且已落伍。

本研究旨以改善生土材料薄弱性能且不影響其優良性能為前提，通過裝飾使人們意識到生土建筑之美，利用觀念的改變帶動態度的轉變，繼而推動生土民居的推廣與復興。

1 研究現狀

目前生土的裝飾研究很少，西安建筑科技大學穆鈞等[11-12]通過從生土實驗室到馬岔村的實地建造，研究了不同材料導致的夯土建筑的色彩效果，以及印紋、鑲嵌、瓦刀刮涂、印刻等技法取得的肌理效果，研究方法是將實驗室成果應用于實際工程，又經評估實際工程后反饋于實驗。國外的生土建筑研究起步較早，但是裝飾依托于建筑設計，實際工程多是關注夯實層的橫向色彩帶，如Nk’Mip沙漠中心、日本Zousei Architecure住宅等。

就實際狀況而言，現今生土民居的裝飾主要有兩大問題：裝飾技法較為單一，材料使用缺少創新，即裝飾技法與材料使用仍在很大程度上因襲傳統而沒有較大突破。

2 生土建筑裝飾原則

裝飾原則是實驗的出發點和立足點。《中華大字典》將“裝飾”解釋為“裝者，藏也；飾者，巧也。”[13]即裝飾是用來掩蓋原有基體的不足、并用精巧的工藝進行美化的。但生土建筑的裝飾原則不僅止于此。

2.1 有度

《莊子》曾云：“樸素而天下莫能與之爭美”[14]，傳統生土民居多以生土本身的肌理為根本，與木、竹、卵石、磚、瓦等鄉土材料結合，其天然質感正符合這種上古樸素的哲學觀。但是，受文化程度所限的民居擁有者多不認同生土的純粹美、多崇尚繁縟復雜的裝飾。故綜合看來，裝飾需有度、需適當，至少不能掩蓋生土的自然屬性。

2.2 功用

如同中國傳統木構建筑瓦上的琉璃和木料上的油漆是結構使然，生土建筑總體的裝飾需有意義——為結構性、功能性或其他，少數位置的裝飾可以“為裝飾而裝飾”。裝飾不僅要美觀，也需有實際的功用。

2.3 文化

傳統生土建筑為基于民族信仰的文化裝飾提供了載體，如中甸藏族“土墻板屋”的白色外墻涂料、麗江納西族合院民居的“懸魚”以及各民居各具特色的照壁、鋪地、門窗等[15-16]，當今生土建筑的裝飾也要最大程度上承載民族文化。

3 裝飾實驗過程

實驗以澆筑成型的生土試件為研究對象，將現代與傳統的材料與施工工藝結合，通過黃麻、石子、乳膠漆等材料使用的多樣性和壁板正打、壁板反打、乳膠漆等施工工藝的多樣性，取得了多種裝飾效果。

3.1 結構性的裝飾

結構性的裝飾通過在生土中添加黃麻纖維、細石子實現（圖1、圖2），除了良好的視覺效果，黃麻抗拉性能好，與生土顆粒膠結后通過與生土顆粒之間的牽拉作用可以改善生土的力學性能；通過調整細石子的摻量與顆粒大小改善生土級配也可提高生土的力學性能。

圖1 添加細石子

圖2 添加黃麻纖維

根據實驗結果，在建筑石膏、粉煤灰、納米SiO2、生石灰改性的基礎上，加入0.6%的黃麻纖維后，生土試件的28d抗壓強度可由6.21MPa提升至7.20MPa；在僅加入粒徑在5～8mm范圍內的細石子后，生土試件的7d抗壓強度為1.10MPa，而素土試件的28d抗壓強度僅0.68MPa。

3.2 功能性的裝飾

功能性的裝飾主要為提高生土建筑的耐水性、耐沖刷性，手段為干粘和刷乳膠漆。

受鱘埔海蠣殼屋和傳統民居在墻上粘瓦片（圖3）的啟發，做干粘貝殼的實驗（圖4），可在一定程度上提高生土的耐水性、耐沖刷性。

圖3 生土墻粘瓦片[17]

圖4 干粘貝殼

乳膠漆是目前用于室內墻體與天棚的一種環保飾面材料，用于生土建筑室內可提高耐水性，并能改善落灰的缺點。乳膠漆有噴、涂、刷、刮等多種施工方法，對應不同的紋理效果；同時可在上面繪制民族圖騰或漢族傳統元素等（表1）。通過對照實驗，發現相同時間時，乳膠漆可降低試件潰散程度，在一定程度上提高生土的耐水性（圖5）。但乳膠漆與生土的結合度不高，可在上乳膠漆或膩子前對生土試件做拉毛或打濕處理進行改善。

3.3 文化性的裝飾

表1 乳膠漆裝飾實驗成果

圖5 試件泡水潰散情況

文化性的裝飾通過模板、雕刻與繪畫手段實現，可與乳膠漆結合使用，可以民族圖騰為裝飾原型，追憶歷史、引發回憶。

模板法借鑒清水混凝土的施工工藝，壁板反打是直接將攪拌后的生土混合物倒入底部有凹凸的模具（圖6）；壁板正打是待生土試件硬化到一定程度但還未完全硬化時，將帶有三合紋、木板紋、魚鱗紋等的模具在其上進行壓花處理（圖7）。模板法得到的效果符合生土的質感（表2）。

圖6 壁板反打

圖7 壁板正打

表2 模板法裝飾實驗成果

雕刻法用于生土民居時，可采用民族文化元素，該實驗是根據明式天花板彩畫、清式椽頭彩畫、清式梁枋彩畫紋樣進行改刻的（表3）。

表3 雕刻法裝飾實驗成果

4 結論

以上的裝飾方法都有其優缺點。模板法與雕刻法保留了生土的質感，但較為繁瑣；干粘的貝殼有脫落風險，不過安全隱患較外墻磚小；膩子與乳膠漆可提高生土的耐水性，但有損于其天然質感；生土的繪畫與雕刻法在室外應用時需考慮耐沖刷、耐風蝕的問題，可涂刷透明的封閉漆進行保護。因此裝飾的三原則有時并不能兼顧。

每種裝飾方法都有其風格，某些方式結合使用也可取得“古新交融”的效果；另外，需根據建筑物的功能、性格及建筑所在地域的材料和氣候條件選擇合適的裝飾方式。

5 結語

本研究提供了一種將現代施工工藝與材料運用于生土建筑裝飾研究的思路，主要通過實驗借助生土試件完成，下一步，我們將以實際項目為依托，考慮廣泛的使用者對不同裝飾效果的評價，將裝飾與建筑設計結合，并在項目完成后定期收集使用者對不同裝飾手法的評價反饋。另外，通過調研發現，生土建筑的裝飾及保護還需注意避免以下兩點：

（1） “同質化”

傳統的生土民居建筑由于各地域夯制、壓制、土坯等營造方法的不同，土木、土石、土草、土竹等結構及材料運用的不同，建筑功能分區的不同，以裝飾為表征的文化、民俗、信仰的不同而各具特色、各成體系，不同的地脈環境也賦予生土民居以獨特的場所精神。因而對于生土民居建筑的改造、修繕、裝飾應在同化場所精神的同時，保護群體的多樣性與個體的獨特性，避免現代元素的過多介入使生土建筑同質化。

（2） “兩極化”

“兩極化”可從兩種角度理解：經濟投入的多少、保留與創新的權衡。

保羅·G·麥克亨利在1986年曾提及美國西南部的生土建筑正在朝兩個極端方向發展：農村窮人所必需的簡易住房和城中豪華型的生土住宅[18]。近年來這種趨勢國內也已初露端倪：生土民宿入住所需的高昂價格與生土民居保護的資金受限——“改造不成（無利可圖）、保護亦難（缺乏投入）”[19]，而經濟投入依賴于政府的調控。另外，既不能為了保護而固守其傳統特質、影響利用，也不可添加過多現代化的元素而使其失去傳統特質。這兩者之間有無數可能，值得我們深入探索。

最后需要明確的是，裝飾、改性、教育、法律等都是途徑，終點則是生土民居遺產的延續——既包括實體的建筑，也包括非物質的建筑儀式、營造工巧等地域建筑文化習俗、技藝。