淺析傳統(tǒng)生土建筑的材料使用和建造方式

張慧

（東華大學(xué)，上海 201620）

目前全球環(huán)境問題日益顯著，促使人類在構(gòu)建生活空間時逐漸偏向使用可持續(xù)，綠色環(huán)保的材料。生土建筑即利用本土原有的材料構(gòu)建的生存活動空間，符合綠色發(fā)展理念。

一、研究背景

生土建筑的發(fā)展歷史起源于遠(yuǎn)古時期，先民利用簡單的挖掘，黏合技術(shù)構(gòu)造了最早的居住空間，其在中國不同省市都有發(fā)源基礎(chǔ)。如今生土建筑由于材料來源廣，建造容易，良好的物理屬性的優(yōu)點，廣泛建于我國西北部分地區(qū)。基于綠色建筑的倡導(dǎo)，我國眾多現(xiàn)代建筑建設(shè)也有使用到生土建筑的建造材料和建造方法。

二、研究方法

（一）文獻研究法

通過查閱大量具有參考價值的文獻，資料和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容，收集有助于本文研究內(nèi)容的信息。

（二）比較研究法

對比分析中國境內(nèi)不同地區(qū)和國外部分地區(qū)的生土建筑結(jié)構(gòu)和材料，理論與相關(guān)案例相結(jié)合。總結(jié)國內(nèi)外生土建筑的分布和類型，發(fā)展特點，對現(xiàn)代建筑的建構(gòu)有一定的啟發(fā)。

（三）研究現(xiàn)狀

我國生土建筑發(fā)展在不同時期，不同地域具有不同的特征，是當(dāng)?shù)厝嗣衽c自然共聚的一種結(jié)果體現(xiàn)，具有地域特性。距今約七千年的半穴式房址屬于土坯建筑，可視為我國最早的生土建筑。例如磁山文化、裴李崗文化、大地灣文化時期。隨著人類對于掌握工具的技術(shù)逐漸成熟，便出現(xiàn)了聚居性質(zhì)的社群和城墻。生土建筑的不斷發(fā)展使得人類在建造過程中不再局限于基本的使用功能，在美感和環(huán)境和諧方面也在逐漸發(fā)展。我國生土建筑的研究，從20 世紀(jì)至今主要經(jīng)歷了四個重要階段：第一階段：解放期間，1928 年我國開始系統(tǒng)性調(diào)查研究我國不同地區(qū)的生土建筑；第二階段：解放后,我國對于土坯材料的使用和性能的應(yīng)用取得了發(fā)展；第三階段：20 世紀(jì) 80 年代到 90 年代末 80 年代初。任震英建立了我國的建筑學(xué)窯洞和生土建筑分會；第四階段：20 世紀(jì) 90 年代末至今，我國對于生土建筑的倡導(dǎo)不僅局限在材料本身。鄉(xiāng)村營建新型生土建筑有助于改善鄉(xiāng)村居住環(huán)境，助力鄉(xiāng)村振興發(fā)展。如何在保護鄉(xiāng)村原有風(fēng)貌的基礎(chǔ)上，進一步提升村民的居住環(huán)境是現(xiàn)今需要思考的主要問題。對于仍在使用生土建筑的部分地區(qū)，發(fā)揮生土建筑的文化屬性，與此同時改良生土建筑的構(gòu)造弊端是現(xiàn)階段生土建筑發(fā)展的重要內(nèi)容。

三、生土建筑

（一）生土建筑

生土作為建筑材料，是指未經(jīng)焙燒的天然土，僅改變其組成成分比例（如含水率、顆粒配比等），經(jīng)過壓實、涂抹等簡單物理加工而用于建造的材料。[3]生土建筑大多以地殼表層的天然物質(zhì)如巖石、土壤等為構(gòu)建材料，與磚、水泥等熟土材料混合構(gòu)建而成的建筑體。

（二）生土建筑材料

黃土高原地區(qū)的礦物質(zhì)成分和地理布局的差別，導(dǎo)致生土建筑類別的產(chǎn)生。在構(gòu)筑墻體等承重需求較為高的構(gòu)筑體來說，單純利用礦物質(zhì)土是無法達(dá)到需求的。因此需要按照比例加入具有黏合效應(yīng)的其他材料。

四、國內(nèi)生土建筑分布及特點

（一）國內(nèi)生土建筑分布

我國西北地區(qū)生態(tài)敏感度高，環(huán)境脆弱，植被覆蓋率相對較低，氣候干燥。獨特的氣候環(huán)境為挖掘使用生土材料創(chuàng)造了便利。生土建筑的類型主要類型有土坯，窯洞，夯土建筑。

（二）窯洞

窯洞的歷史發(fā)展可以追溯到四千多年前的“穴居式”。我國窯洞分布于黃土高原的山西、陜西、河南、河北、內(nèi)蒙古、甘肅以及寧夏等省。窯洞從建筑類型可劃分為三種：靠崖式、下沉式、獨立式。中國傳統(tǒng)的窯洞是當(dāng)?shù)鼐用裨邳S土層中挖掘出的居住空間。基于材料，空間屬性窯洞具有冬暖夏涼，調(diào)節(jié)居住空間小氣候的特點。窯洞空間只有一扇門窗，在西北晝夜溫差較大的秋冬季節(jié)，起到了保溫的作用。圓拱形的內(nèi)部空間具有抗倒塌性。窯洞門洞大部分是圓拱形。其色彩和周圍自然景觀相融合不體現(xiàn)了傳統(tǒng)思想里天圓地方，天人合一的理念。據(jù)資料《洛川縣志.衛(wèi)生志》記載,窯洞高3.3 m ～3.5 m,寬3.8 m ～4 m，入深7 m～7.5 m。

五、國外生土建筑分布及特點

生土材料為人類歷史上最原始的建筑材料，被廣泛地運用于世界各個地區(qū)。生土的使用歷史起始于距離 7000 多年歷史的新石器時代。全世界幾個世紀(jì)以來一直使用的生土材料在可持續(xù)性方面名列前茅。其一般分布于拉丁美洲、南亞次大陸、非洲、亞洲、中東各國以及南歐等地區(qū)。生土建筑在美洲、歐洲等發(fā)達(dá)國家受到青睞，尤其是對生土建筑的規(guī)范化、程序化和制度化已取得很大進展。美國的新墨西哥州有完善的生土建筑建構(gòu)法規(guī)，建造體系。其對于生土建筑的材料選用，配比原則，建造方式都有詳細(xì)的規(guī)范和指示。秘魯有《土坯房屋抗震指南》，其中提供了力學(xué)構(gòu)件和輔助材料的使用方法。其中土坯主要用于干燥，主要是溫暖的氣候，如美國西南部、地中海地區(qū)、拉丁美洲、中東、非洲、印度的干旱地區(qū)。

六、現(xiàn)代生土建筑案例分析

由One Earth 建筑事務(wù)所設(shè)計的馬岔村中心位于甘肅省會寧縣。基于“天人合一”的理念，建筑充分融入自然，與周圍田野相呼應(yīng)。采用生土建筑中的夯土形式，木結(jié)構(gòu)作為建筑的支撐，混合草泥加以黏合礦物土。建筑選址位于山坡上，一方面增大了采光，另一方面借用周圍自然景色，營造廣闊的視野。空間功能有起居住宅空間、活動廣場、公共服務(wù)設(shè)施，是一套相對完善的住宅體系。

七、結(jié)語

生態(tài)環(huán)境適的保護是全球共同面對的問題，面對土地開發(fā)造成的環(huán)境影響，建造者更加重視環(huán)保，可持續(xù)的建筑材料。生土建筑在材料和構(gòu)造體量方面都體現(xiàn)著綠色建筑的發(fā)展理念。國內(nèi)生土建筑發(fā)展歷史較為悠久。但生土建筑主要建構(gòu)地區(qū)集中于相對干旱的西北地區(qū)，對于氣候較為濕潤多雨的南方地區(qū)，生土建筑的發(fā)展有待展望。國外的生土建筑主要集中在發(fā)達(dá)國家，例如美國，新西蘭，秘魯?shù)鹊貐^(qū)。由于政府的重視，生土建筑也被選為學(xué)校教育課程，培養(yǎng)學(xué)生建造能力和綠色生態(tài)的環(huán)保理念。