生土建筑 earth construction 主要用未焙燒而僅作簡單加工的原狀土為材料營造主體結(jié)構(gòu)的建筑。
簡介
生土建筑始于人工鑿穴,已有悠久的歷史。從古代留存的烽火臺、墓葬和故城遺址等,可以看到古人用生土營造建筑物的情況。生土建筑分布廣泛,幾乎遍及全球。1981年法國巴黎蓬皮杜藝術(shù)和文化中心曾舉辦世界各地生土建筑展覽。世界上約有 1/3的人口居住在生土建筑中。生土建筑 (Earth Construction)定義:生土建筑主要是指用未焙燒而僅作簡單加工的原狀土為材料營造主體結(jié)構(gòu)的建筑。
歷史
生土建筑是人類從原始進(jìn)入文明的最具有代表性的特征之一,是中華民族歷史文明的佐證與瑰寶,也是祖先留給我們豐富遺產(chǎn)中一個重要的內(nèi)容。
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。生土建筑結(jié)構(gòu)體系大概經(jīng)歷了掩土結(jié)構(gòu)體系(穴居、窯洞)、夯土結(jié)構(gòu)體系及土坯結(jié)構(gòu)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,距今7 000年前的磁山文化、裴李崗文化、大地灣文化時期,已有圓形、方形的半地穴式房址。大約4000年前人類初步掌握的夯土技術(shù),最具有特征的便是夯土建造的村社與城墻。土坯結(jié)構(gòu)的出現(xiàn),使生土建筑在保留人類與自然依戀關(guān)系與形式美感方面均達(dá)到很高的水準(zhǔn)。我們今天能夠看到的生土建筑有形史料,大都保留在黃土高原西北方向的地域。隨著時代的進(jìn)步,社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,廣大農(nóng)村建房已逐步用黏土磚代替土坯、土夯墻體,使這一古老的建筑材料走向消亡。然而,隨著生態(tài)文明時代的到來,這個曾經(jīng)被工業(yè)文明遺忘的人類瑰寶又一次引起有識之士關(guān)注。
作為人類最早的建筑方式之一,生土建筑很多地方的古文化遺址中,都有其文物遺留,像古長城的遺址、墓葬以及故城遣址等,都可以看到古人用生土營造建筑物的痕跡。生土建筑分布廣泛,幾乎遍及全球。中國黃土高原64萬平方公里范圍內(nèi)的鄉(xiāng)村居民,大多仍然居住在窯洞及其他生土建筑中。由于地理?xiàng)l件、生活方式、歷史傳統(tǒng)、民族習(xí)俗的不同,各地區(qū)的生土建筑在施工技術(shù)和建筑風(fēng)格上也各有特點(diǎn),這已經(jīng)成為各國建筑文化的組成部分。而福建省永定地區(qū)的多層土樓,堪稱世界建筑的一個奇跡。
分類與工序
生土建筑按材料、結(jié)構(gòu)和建造工藝區(qū)分,有黃土窯洞、或草泥垛墻建筑和各種“掩土建筑”,以及夯土的大體積構(gòu)筑物。按營建方式和使用功能區(qū)分,則有窯洞民居、其他生土建筑民居和以生土材料建造的公用建筑(如城垣、糧倉、堤壩等)。
生土建筑可以就地取材,易于施工,造價低廉,冬暖夏涼,節(jié)省能源;它又融于自然,有利于環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡。因此,這種古老的建筑類型至今仍然具有生命力。但是各類生土建筑都有開間不大,布局受限制,日照不足,通風(fēng)不暢和潮濕等缺點(diǎn),需要改進(jìn)。
生土建筑最早、也是最普通的方式,就是夯土建筑。上世紀(jì)70年代,中國一些地方的農(nóng)村還在采用這種方式。在山區(qū),一種方法是用一種能夠固定在墻上的專用木制盒,用鍬往板上添土,人站在墻上,用一種特制的榔頭,把松軟的土夯結(jié)實(shí);另一種方法是用兩塊長長的木板,栽上幾根木樁,用粗繩子把木板固定住,形成一個木槽,再往木槽里添土,用一種專用的木榔頭把土捶緊。這種方式做成的墻,好像比一般火磚砌成的墻還要結(jié)實(shí)。有的住了20多年,生土夯成的墻還是剛夯成的樣子。到最后拆屋的時候,要用鋤頭費(fèi)好大的勁,才把那墻拆掉。
生土建筑的另一個方式就是先把生土做成磚,再用這種磚來砌墻。做磚的方法有碾壓、和泥等多種,在水稻田比較多的地方,做磚多采用碾壓的方式。其工序是選一塊較平整、離村灣不遠(yuǎn)的稻田,收了稻之后,不等田里的土太干,就用牛拉上打場用的石磙,在田里把表面的一層土碾結(jié),這道工序用的時間校長,據(jù)說要碾到一塊磚上有7個牛的腳印,才算碾好了。碾好后,趁土還沒有干,就用鐵鍬在土上切出—條條的縫,再用—種專用的鍬,前面?zhèn)€人用力拉,后面一個人掌著專用的鍬,把土撮成一塊塊的磚。和泥的方式也有幾種,一種是把適合做土磚的土澆上水,把牛趕到澆了水的土里,活成泥巴,再把泥巴放進(jìn)專用的木架里,做成一塊塊的土磚。砌墻的時候,磚和磚之間的粘合,也是用泥巴。
用生土做成的墻,年數(shù)多了后,這種墻就是很好的肥料,勤勞的人家,過一些年,就把屋里的老墻換一遍,把換下來的墻送到田里去,這也是積肥的一種方式。
局限與瓶頸
由于生土材料的抗彎、抗剪、抗折強(qiáng)度很低,致使生土建筑在抗震能力方面存在著先天性不足。中國又是一個地震多發(fā)國家,絕大部分地區(qū)地震活動還相當(dāng)強(qiáng)烈。歷次地震后的宏觀調(diào)查表明,生土建筑震害普遍十分嚴(yán)重,但也有一些生土建筑經(jīng)歷了幾百年的風(fēng)雨侵蝕和地震搖撼,依然完好無損。這就說明,生土結(jié)構(gòu)只要設(shè)計合理,構(gòu)造措施得當(dāng),也能滿足抗震要求。
意義和發(fā)展前景
在人們普遍關(guān)注生態(tài)危機(jī)、能源危機(jī)、環(huán)境污染的今天,特別是中國西北地區(qū),由于歷史上的種種原因致使該地區(qū)經(jīng)濟(jì)落后,森林資源缺乏,生態(tài)環(huán)境脆弱,水土流失嚴(yán)重,大部分地區(qū)被缺水所困擾。我們從人居環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的觀念,及生態(tài)文明的社會層面上,重新審視“生土”這一古老的建筑材料時,就清醒地認(rèn)識到“生土”是西北地區(qū)最有發(fā)展前景的綠色建筑材料。