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建筑材料丨什么是夯土?
2019-07-30 11:11   审核人:

夯土·古老技艺的传承与魅力  



01.


夯土的发展与变迁


夯土,古代传统建筑的一种材料

是将一块泥土中的空隙

经过夯的动作之后变得更结实

材质亲近自然、环保节约

冬暖夏凉、造价低廉

可以实现就地取材

夯土建筑,也称生土建筑

自古有之,源远流长

四五千年前智慧的中国人民

就已经用夯土方法修筑城墙

在公元前16世纪至公元前11世纪的殷商时代

就有了成熟的夯土造屋技术



有考古材料证实商、周、秦、汉时期

重要建筑的高大台基都是夯土筑成

宫殿台榭也是以土台作为建筑基底

可以说我国古代的夯土技术是非常发达的

许多规模宏大的宫室和陵墓都是用夯筑技术建造的

这种夯筑技术伴随着汉民族的迁徙

从黄河流域向江南、西南、广东、江西地区传播

唐代开始夯筑技术逐渐发达


到了明代福建西南部山区农村造房屋

都以粘土为主要建筑材料

并利用夯土技建造

这种夯土技术已到了巅峰水准

建造的楼一般皆为三四层,高达五六层

有的高度超过20米



夯土的大致方法是用干打垒分层夯实土层

在古代需要众多劳动力的高强度体力劳动

少则数千人,多则数万人以上

我国古代能够聚集如此众多的劳动力的组织或个人

只有政府和王公贵族

所以我们看到的万里长城、故宫

马王堆汉墓、秦始皇陵这些古建筑

他们的地基都是夯土

 


[传统生土营建工艺的历史发展脉络】


 

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到了现代

由于生土材料的抗弯、抗剪、抗折强度很低

致使生土建筑在抗震能力方面存在着先天性不足

土生建筑似乎早已不再适应时代的需求

以钢筋混凝土为代表的各种新型建筑材料成为了主流

数不胜数的摩天大楼拔地而起

而“夯土”逐渐消失在人们的视野之中

但也有一些生土建筑

经历了几百年的风雨侵蚀和地震摇撼

依然完好无损,比如福建土楼

它把中国传统的夯土施工技术推向了顶峰

而现在福建大部分建于明清时代的土楼

是中夯土版筑技术经几千年积累提高的技术结晶

是夯土文明最高成就的实物

这种夯土墙的技术水准

到了高度与宽度之比是25:1的登峰造极境界

可谓是对古代夯土技术的一大贡献


 

 

 

据联合国教科文组织于本世纪初统计(Minke 2013)

至今全球仍有超过20亿人口

居住在多种形式的生土建筑之中

多集中于中东、北非、中亚等发展中国家或地区



 

 


02.


夯土在现代建筑中的运用


在环保节能的呼声日渐高涨的今天

夯土作为一种绿色环保节能的建筑材料

具有非常强的可塑性

朴实无华,天然庄重的夯土

以其自身的优越条件

重新成为建筑行业新的焦点


作为古老的传统工艺

夯土技术在新时代的潮流下

施工技术有了质的飞跃

实现了优势互补

不管是国内还是国外

已经开始大放异彩


『国外优秀案例应用』


水上书


建筑的墙壁以“腕尺”为单位

采用场地中的夯石打造

屋顶以深色软木制成

地面以碎砾石铺设

水池的内侧表面由喷砂的不锈钢制成




 

 


文化中心夯土墙长80 米

高5.5 m ,厚 600 毫米

这堵保温隔热墙起到调节温度变化的作用

墙面既具有手工制作的粗糙感

又让惊叹材料的神奇

不规则的水平肌理使得建筑外观

具有独特而诗意的材料质感


 

 


澳洲最大夯土墙住宅 Luigi Rosselli


230米的夯土墙蜿蜒在山丘边缘

建筑包括12户住宅单元,均由夯土墙包裹

融于自然的夯土墙的土壤采自当地

并从附近的河流运来卵石和砾石加入其中


 

 


『国内优秀案例应用』


郑州建业足球小镇游客中心


建筑外立面大胆尝试使用夯土外墙饰面

以表达对地域性和自然环境的尊重

选用当地的原色红土和原色黄土

为原材料和上下基础色阶

以150mm作为一个夯土层,逐层施工

最终形成自上而下由赭石色过渡到土黄色的大体效果


 

 


成都麓客岛花房餐厅



该项目尝试了多材料的混搭

就地取材的夯土形式被大量运用

室内设计中

木制家具与夯土和木结构相融合

为就餐空间带来质朴优雅的氛围



裸心谷度假村——裸心小馆




设计师设计了四种不同的夯土墙体

巧妙地迎合了每个小馆主题将建筑本身作为一个展示空间

采用传统夯土墙施工技术

使空间具有原始质朴感

唤起人们对土最深沉的情结







『夯土在室内的应用』


 


除了建筑外立面

夯土在室内中的运用

也同样精彩出众

夯土建造与其他材料的建筑不同

不像混凝土、砖筑体那样的冰冷与严肃

单独一面夯土墙面

仅靠自身肌理与颜色

就能成为家居空间的亮点


 

 

 

 

 

 

 

 

 


看了这些是不是刷新对夯土材料的认知

它再也不是我们传统印象中

又土又破的土坯墙了


03.


夯土施工工艺


夯土材质是一种随处可见

低成本和可持续的资源

将其用于工程建造

可以最大程度地减少对环境的影响

那么怎么运用到建筑中呢?



「夯土墙的分类」


传统生土材料的应用类型


根据生土材料的应用肌理

世界上任何被称为“土”的土

其中必然含有起粘接作用的黏粒成分

理论上均可用作生土材料

可以说,生土是可塑性最强

应用范围最广的传统材料之一

因各地区气候、资源、习俗等因素的差异

传统生土材料具有多种应用形式

根据国际生土建筑中心(CRATerre-ENSAG)

的研究统计(Houben 1994)

全世界对于生土材料的应用可被归纳为

整体筑造、土砖砌筑、辅助材料三大应用类型

以及夯土、土墼、土坯、草泥垛墙、覆土、木骨泥墙等

十八类材料加工形式

可满足墙体、屋面、地面等多种建筑部位的施工需要

 

生土材料的应用类型(Houben 1994)@UNESCO生土建筑教席



 

 

而夯土墙面又可分为

原生态夯土墙、现代夯土墙、彩色夯土墙


原生态夯土墙

肌理效果,同古代城墙建筑效果,以及我们过去居住的夯土民居肌理效果大致相同。



现代夯土墙

是以泥土、沙子、骨料配比混合而成的,有着现代建筑更多的质感,与当代人建筑方式更为贴切,现代夯土墙可以粗犷,也可以细腻,墙体板结固化效果好,抗压强度高,不容易产生裂缝,抗震性能好是我们居住安全的保障。



 


彩色夯土墙

相对于单色夯土墙来讲更具有选择性,在夯土过程中,通过填土量的不同,自然形成墙体波浪线条,层次感分明,给人眼前一亮的感觉,它的适用范围大多是高档的度假民宿,咖啡厅观景墙,高档别墅等,可以说彩色夯土墙的出现,点亮了人们的视觉效果和对艺术品味的提升。


 

 


「夯土墙工艺流程」


前期准备:

采土工具、搅拌工具、运输工具、夯筑模板以及现代化夯筑机;

①材料准备

将白灰与黄土加水拌合,白灰与黄土的质量比为3:7,搅拌均匀形成灰土原料,灰土原料的含水率控制在15-20%,充分熟化后加入糯米浆进行拌合,每立方米灰土原料中加入糯米浆90-110kg。
②支设模板

采用脚手架支撑模板,并用对拉螺栓进行固定,完成夯土墙模板的支设。
③倒土

将步骤一所制得的材料倒入事先支设好的墙体模板内。
④夯筑

采用7kg方夯进行一次夯筑,然后采用10kg圆夯进行二次夯筑。

⑤逐层夯筑

等到这一土层夯筑完成之后,再接着重复步骤二和步骤四,进行逐层夯筑。
⑥养护和拆模

完成夯土墙体夯筑后,要用薄膜进行覆盖养护,等到养护完成之后,再进行拆模。
⑦墙面美化

拆模后留在墙体上的对拉螺栓通洞,我们要对其进行填塞,在墙体两侧进行拍土,直至与墙体具有相同的密实度,所用的材料应与夯土墙材料相同。
⑧墙面固化

待夯土墙墙体完全干燥后,在墙体表面喷洒固化剂即可,这样高强度夯土墙就算是完工啦。



夯土墙的模板可用木板或铁板,将半干湿的原材料,分层分段填入模板夯实,此法筑成的墙体整体性好,承载力较高,和混凝土浇筑看似差不多,我国传统的夯土模板,可分为板式和椽式两种,现代夯土模板主要采用的是板式,优点是支模拆模灵活方便,施工快捷且可避免不同版夯土墙之间的裂缝。


夯土墙制作视频


视频来源仁卫中老师夯土建筑工作坊


夯土墙面凭借特殊的肌理魅力

给人带来质朴与温暖

那么如何避免常见的墙面问题

缔造完美的夯土肌理艺术呢?



「现代夯土墙的墙面处理工艺」


墙面修整
墙面修整,主要针对夯土墙表面产生的干缩裂纹、局部刮蹭脱落、边角欠齐整等影响墙面效果的问题,修整的方法与夯土原理相同,即用喷壶将待整理墙体表面,喷淋至混合土料相近的湿度,并冲去不需要的浮土;用海绵或软布擦抹表面,以抹平较小裂缝、缺口或凸起;对较大的坑洞或欠齐整的边角,可用去除石子的混合土料填补,并用一面平整的木楔和榔头敲打至理想效果。


草泥抹面

传统的草泥抹面,现在仍可用于内外墙的装饰,其特有的透气性能,可进一步增强夯土墙自身的耐久性,但是因为草泥抹面相对较差的耐水性,基本上每隔几年就需要进行修葺完善,以保证它的稳固性和安全性。

防水处理

古传统夯土墙防水是外部砌筑一层石头或在土料里加上一些其他的材料防止夯土墙因受潮,石灰和瓦片这种防水新材料的出现,石灰是很好的干燥剂,它能够吸收水分,使用瓦片抵御雨水的侵蚀,不仅更加的持久耐用,而且使墙体看上去更加的美观了,夯土建筑的使用寿命也有所延长了。


其他方面

夯土墙特有的“呼吸”功能,可有效的平衡室内湿度、吸附空气中的粉尘颗粒,这是很多现代化的建筑材料所无法做到的,因此在建造现代夯土墙时,应该尽量选择那些透气性能好的饰面材料来进行装饰。


 

致谢与声明

 

 

感谢穆钧教授关于的公开讲座ppt;

感谢UNESCO生土建筑教席公众号图文信息以及中国夯土网,在此致谢;

个别图片源自网络,在此致谢原作者!


参考资料

穆钧教授公开讲座ppt,《土生土长,生土营建的传统与现代》《生土建筑研究与实践

传统生土营建工艺的历史发展脉络、生土建造传统的发源与传播世界生土建筑分布、生土材料的应用类型(Houben 1994)来自《生土课堂丨中国传统生土民居及其营建工艺(一)》

中国传统生土民居分布现状来自生土课堂丨中国传统生土民居及其营建工艺(二)》

中国夯土网夯土技术


 

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