现代生土建筑研究及实践介绍
生土建筑报告
山东省生土建筑的应用与结构现状研究报告
引言
据估计,世界上超过30%的人口居住在泥土(主要是土坯)建筑中,我国农村目前仍有超过1亿人口居住在生土建筑中,且土坯墙、土筑墙等土墙承重建筑在我国村镇各式生土建筑中占一半以上。通过对山东省内(以滨州、青州、莒南、淄博等地村镇为例)生土建筑进行实地调研,总结山东省内生土建筑的应用与结构现状,汇报如下:
生土建筑具有如下优点:
[1]、墙体、屋顶等尺寸较厚,热学性能较好,冬暖夏凉,保温隔声效果良好;
[2]、就地取材,造价低廉;
[3]、施工技术简单,施工工期短;
[4]、环境友好,建筑垃圾可作为肥料,可回收利用等。
同时,生土建筑具有如下缺点:
[1]、强度低,自重大,抗震性能差;
[2]、受材料限制,建筑空间(开间、进深等)拓展受限,门窗洞口较小,通风采光性能差;
[3]、防潮、防水性能差,墙基水冲蚀严重,耐久性差;
[4]、卫生条件差,灰尘较多,夏季潮湿,生物活动较多等。
1、调研地区生土建筑结构形式分布
调研时间为2012年7月—8月、2013年1月—2月,对山东省滨州市沾化县、山东省淄博市临淄区、山东省青州市高柳镇、山东省临沂市临港区团林镇等地的686处生土建筑民居开展了实地调研。生土建筑结构类型分布如表1:
表1 调研地区生土建筑结构形式分布
表1显示,山东省内生土建筑主要分为生土墙承重(如图1)、砖石柱-生土墙承重(如图2、3)、木柱-生土墙承重等几种形式,其中土墙又可分为土坯墙和土筑墙,且生土墙承
重形式所占比例超过生土建筑的50%。数据显示,生土建筑占调研区域房屋形式的15.6%,该建筑类型依然为村镇民居非常重要的建筑形式。所以,研究生土建筑现状,研究其结构问题仍然具有必要性。
自然重塑——生土材料在当代建筑设计中的建构逻辑研究
自然重塑——生土材料在当代建筑设计中的建构逻辑研究
摘要:近年来,随着经济社会的发展和进步,各种类型的建筑工程大量出现,逐步成长为国民经济的支柱性产业,具有牵一发动全身的影响作用。建筑工程不同于一般的项目建设,可以说是包括的环节多,内容复杂,尤其是建筑设计,对于整个建筑工程都会产生相当的影响。在建筑设计中生土材料建构逻辑研究又是一个至关重要的影响方面。本篇文章主要是围绕生土材料在当下各种类型的建筑设计中的实际应用情况,立足于建构理论进行了更加深入的剖析,这对于充分发挥生土材料的功效起到了非常大的作用。
关键词:自然重塑;生土材料;建筑设计;建构逻辑
引言:自从党的十八大召开以来,我国建筑工程行业迎来了新的发展高潮,各种类型的建筑工程大量出现,大量的实践证明,在建筑工程当中,建设设计起着提纲挈领的作用,如果能够有一个好的建筑设计,对于节省建筑材料,保障建筑工程质量等方面都发挥着很大的作用。在建筑设计中,生土材料具有很大的影响,不少专家从建构逻辑的角度对生土材料进行了深入研究,也取得了非常多的理论成果,对于提升建筑设计水平作用明显。通过建构逻辑对生土材料应用的分析,使得其在建筑设计中的地位和影响进一步突出,也激发出更多关于生土材料在当代建筑设计中表现可能性的探索。
一、生土材料的发展脉络分析
(一)发展背景。从时间上来看,人类应用生土材料来建造各种类型的房屋建筑可以说是已经有了数千年,生土材料在这些建筑当中发挥了重要作用。这种生土材料的应用并没有工业文明的出现而被淡化,反而是随着工业社会的发展凸显了更加重要的作用。伴随着全球性能源危机的出现,生土材料再次受到了人们的广泛关注。在我们党的十八大上提出了全面、协调、绿色、开放和共享的发展理念,使得可持续的发展理念进一步深入人心,“自然建筑运动”(从表现形式上来看是一种新的产物,主要就是对本地各种类型的自然原材料的广泛应用,相比较以往的建筑来说,极大的减少了资源能源的消耗,这就使得依托这些材料建成的建筑工程与自然之间的关系更加亲近)开始不断兴起。这些都使得各种类型的生土建筑开始大量出现,这些建筑带有非常明显的地域化色彩,而且这些建筑的
国外生土结构研究综述
内容摘要
生土结构研究现状: 1、生土结构的基本概念和理论:生土结构是以土为主要材料,通过不同的加 工和处理方法,形成具有一定承载能力和稳定性的建筑结构。在我国,生土结构 有着悠久的历史和丰富的实践经验,其形式和风格多样,具有独特的建筑特色。 近年来,随着文化遗产保护意识的提高,生土结构的基本概念和理论得到了进一 步发展和完善。
1、标准化和规范化:未来,生土结构的设计和施工将会更加注重标准和规范, 以确保其性能和质量达到最佳水平。
三、发展趋势
2、新材料和新技术的应用:未来,随着新材料和新技术的应用,生土结构的 性能将会得到进一步提升。例如,采用新型的防水材料可以有效提高生土结构的 防水性能;采用新型的保温材料可以有效提高生土结构的保温性能。
3、生土结构研究的发展趋势和挑战:未来生土结构研究应绿色建筑和可持续 发展,加强生土结构的环境友好性和资源节约性。同时,需要解决生土结构在现 代化进wk.baidu.com中面临的挑战,如城市化与生土结构的矛盾、传统生土结构与现代技术 的融合等。
参考内容二
一、背景介绍
一、背景介绍
生土结构房屋作为一种传统的建筑形式,由于其独特的建造工艺和材料特性, 一直广泛应用于世界各地的地震高发区。然而,由于地震的不可预测性和生土结 构房屋自身的脆弱性,这类房屋在地震中常常受到严重破坏。为了提高生土结构 房屋的抗震性能,开展针对性的抗震构造措施研究具有重要的现实意义。
传统生土材料在当代建筑的艺术表现力研究1卢琳
传统生土材料在当代建筑的艺术表现力研究1卢琳
发布时间:2021-09-26T07:02:18.006Z 来源:《建筑学研究前沿》2021年12期作者: 1卢琳 2王钰莹 3柴幸幸[导读] 在生态环境日益恶化的今天,"生土材料"以其独特的生态特性受到人们的高度重视﹐并跻身于绿色建材之列。随着人们对生土材料的认识不断加深,其不再是人们记忆里原始土坯的状态,而是具有现代审美和艺术表现力。
1.西安美术学院
2.安徽大学艺术学院
3.西安美术学院
摘要:生土材料在当代建筑创作中运用日益增多,它具有可持续发展的特性,且在艺术方面的价值也不可小觑。本文结合国内外当代生土建筑案例,讨论如何从材料的自身属性,例如材料的视觉色彩和肌理特征,利用其本身的优势结合现代设计手法和工艺,对它的艺术表现力进一步提升和深入挖掘生土材料的艺术特性,贡献更高的居住环境和健康的生活方式,满足当下人们的多样需求。
关键词:生土材料;生土建筑;艺术表现力;生态文明
1引言
在生态环境日益恶化的今天,"生土材料"以其独特的生态特性受到人们的高度重视﹐并跻身于绿色建材之列。随着人们对生土材料的认识不断加深,其不再是人们记忆里原始土坯的状态,而是具有现代审美和艺术表现力。
2 传统生土材料在当代的艺术表现
2.1 生土材料的视觉特征
2.1.1 色彩、肌理的视觉特征
生土是自然界的产物,其颜色均匀、质地紧凑且纯净,是最传统的建筑材料。人们往往注重生土的传统性,从而忽视了其本身肌理的美感,它粗糙的质地让人容易陷进岁月的回忆里。由于它的色彩单调,因此整体感较为突出,普通的生土墙面没有特殊的肌理,但是通过现在新工艺、新想法,则可以形成丰富的肌理,满足当代人们的审美需求。
国内生土建筑材料改性进展研究
国内生土建筑材料改性进展研究
生土建筑材料作为一种传统的建筑材料,具有悠久的应用历史。然而,由于其本身存在一些不足之处,如抗水性差、耐久性弱等,限制了其进一步应用。因此,对生土建筑材料进行改性研究,提高其性能和适应性,具有重要意义。本文将概述国内生土建筑材料改性研究的现状、重点进展及成果与不足,并探讨未来的研究方向。
近年来,国内对于生土建筑材料改性的研究取得了长足进展。研究方法多样化,包括物理改性、化学改性和生物改性等。同时,研究成果显示,通过改性处理,生土建筑材料的性能得到了显著提升。然而,仍存在一些不足之处,如改性成本较高、工艺复杂,以及环境影响等问题。
无机材料改性:国内研究人员在无机材料改性方面进行了大量工作,通过掺加无机添加剂,提高生土建筑材料的耐久性和强度。例如,通过掺加纳米二氧化硅、纳米碳酸钙等无机纳米材料,改善生土建筑材料的微观结构,提高其力学性能和耐候性。
有机材料改性:有机材料改性方面的研究相对较少,但已取得一定成果。研究人员通过引入有机高分子材料对生土建筑材料进行改性处理,提高了其防水性能和耐候性。如利用聚合物浸渍、表面涂层等技术,
使生土建筑材料具备更好的防水性和耐腐蚀性。
复合材料改性:复合材料改性方面的研究正处于起步阶段,但已显示出良好的应用前景。研究人员将多种材料进行复合改性,以克服单一改性的不足。例如,将无机材料与有机材料复合使用,同时改善生土建筑材料的耐久性和力学性能。利用生物质材料与生土建筑材料进行复合改性,提高其生物活性,为绿色建筑发展提供了新的可能性。
生土建筑的要点
生土建筑的要点
生土建筑是一种古老而独特的建筑形式,其特点是利用现有的土地和土壤资源来搭建房屋和建筑物。生土建筑在世界各地都有广泛的应用,尤其在一些贫困地区和环境恶劣地区,生土建筑被视为一种可持续发展的解决方案。下面将介绍生土建筑的要点。
生土建筑的主要材料是土壤和泥土。这些材料在自然界中广泛存在,且成本低廉,使用方便。土壤和泥土具有良好的保温隔热性能,能够在夏季保持室内凉爽,在冬季保持室内温暖。
生土建筑的施工过程相对简单,不需要大量的机械设备和复杂的工艺。一般来说,首先需要将土壤和泥土挖掘出来,然后与适量的水混合,形成一种黏土状的材料。接下来,将这种黏土材料填充到模具中,经过一段时间的干燥,即可获得坚固的土壤墙体。
生土建筑的墙体具有良好的透气性和调湿性能,能够自然调节室内湿度,并保持空气的流通。这对于居住者的健康非常有益,尤其是在潮湿的环境中,能够有效防止霉菌和细菌的滋生。
生土建筑在环境保护方面也有很大的优势。土壤和泥土是可再生的资源,使用后可以回归自然而不会对环境造成污染。相比之下,传统的混凝土建筑使用大量的水泥和砂石,会产生大量的二氧化碳和废弃物,对环境造成严重的影响。
生土建筑还具有良好的抗震性能。由于土壤和泥土具有一定的延展
性和韧性,能够吸收和分散地震时的能量,减轻建筑物的震动破坏。因此,在地震频发的地区,生土建筑是一种较为理想的选择。
然而,生土建筑也存在一些局限性。由于土壤和泥土的强度较低,生土建筑的承重能力有限,不能建造过高的建筑物。此外,生土建筑对于水分的敏感性较大,在潮湿或多雨的环境中需要采取一些防水措施,以防止土壤和泥土的流失和变形。
土生生土与生土建筑文化
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土生生七与生土建筑文化 n
文/陈睿陈永胜
摘要:土作为人类生存的必要物质而长期自然存在,生土是人们开始利用土而生存、生活的一种方式,通过这种方式的不同运用而产生的居住环境,也就是
生土建筑,在长期的理念、认识、传承、传播或思维
方式、价值观念、生活方式、行为规范、科学技术等
方面形成普遍认可的一种意识形态,那就是生土建筑
文化。本文以中华大地生土建筑实例,阐述其土生生
土与生土建筑文化及其应用。
关键词:生土;生土建筑;建筑文化
“土”指大地,“生土 ”主要是指未焙烧而仅做简 单加工的原状土材料;“生土建筑”是以生土材料营造 主体结构的建筑。
土,赋予了我们立足之地、赋予了我们生存睡眠 的空间,于是,人们开始运用自然的土,开创了需要 的生土建筑。千百年来,逐渐由生存于自然空间洞穴 创造为生土挖掘垒砌洞穴,不断通过生土材料结构创 新,创造出不同的建筑形式,又通过原始的生土建筑 文化进化演进,在时间长河的洗礼中逐渐形成了历史 生土建筑文化等非物质文化遗产。
一、原始的生土建筑
距今2.7万年~3.4万年左右,据考古发现原始山 顶洞人文化遗址:洞口高4米,向北,是人工开凿的。下宽约5米;上室东西长12米,南北宽8米,上室西 部有一陡坎,向西倾斜,表面有厚层的石钟乳,下室 在此斜坡的底部。下窨在下室深处。
人文特点:上室是山顶洞人居住的地方。下室在 洞穴的西半部稍低处,深8米,是葬地。下窨在下室深处,是一条南北长3米、东西宽约1米的裂隙。
西北地区典型生土民居的构建研究
2、注重审美:在满足功能需求的同时,注重民居的外观设计和美学价值,使 生土民居既具有实用性又具有观赏性。
பைடு நூலகம்
3、考虑功能:以人的生活需求为出发点,合理布局室内空间,确保民居的舒 适性和实用性。
三、设计步骤
1、调研:对当地的自然环境、文化背景、民居类型等进行深入调查,为设计 提供依据。
2、规划:根据调查结果进行总体规划,包括空间布局、道路、绿化等方面。
五、实践案例
以某西北地区生土民居为例,该民居在设计过程中充分考虑了当地的气候特点 和资源状况。采用当地的黄土作为墙体的主要材料,经过夯实、晾晒、抹灰等 工艺处理后,使得墙体具有很好的防风、防水性能。同时,屋顶采用木框架和 瓦片覆盖,
既满足了排水需求,又体现了当地传统建筑风格。民居内部空间布局合理,功 能齐全,为居民提供了舒适的生活环境。
一、雨水花园的概念和功能
雨水花园是一种生态可持续的雨水处理和利用方式,它利用植物、土壤和微生 物等自然元素来净化雨水,并蓄存雨水,以减少雨水的外排量。雨水花园通常 位于居住区的绿化地带,不仅能美化环境,还能有效地收集和利用雨水资源。
二、雨水花园的设计原则
1、因地制宜原则:根据居住区的地形、气候和降雨特点等,合理规划雨水花 园的位置、大小和设计风格。
我们需要继续深入研究和探索,发掘其潜在的价值和潜力,为未来的发展和保 护提供有力支持。
生土建筑
现代建筑体系
earth architecture
生土建筑
独立式窑洞(箍窑) 独立式窑洞是一种掩土的拱形房屋,有土坯拱窑洞, 也有砖拱石拱窑洞。这种窑洞无需靠山依崖, 能自身独立,又不失窑洞 的优点。可为单层,也可建成为楼。若上层也是箍窑即称“窑上窑”;若上 层是木结构房屋则称“窑上房”。
现代建筑体系
体系、设计与技术
——乡村民居的再生和发展
技术07:张玲 曹峰 王新彬
2008.10
现代建筑体系 目录
一、前言
earth architecture
生土建筑
二、传统民居的分类 三、生土建筑的结构形式 四、优点及存在的问题 五、民居再生实例赏析
现代建筑体系
earth architecture
生土建筑
一、前言
earth architecture
生土建筑
现代建筑体系
临沂生态农宅
earth architecture
生土建筑
现代建筑体系
临沂生态农宅
earth architecture
生土建筑
现代建筑体系
临沂生态农宅
earth architecture
生土建筑
现代建筑体系
临沂生态农宅
earth architecture
靠崖式窑洞(崖窑) 靠崖式窑洞有靠山式和沿沟式,窑洞常呈现曲线或 折线型排列,有和谐美观的建筑艺术效果。在山坡高度允许的情况下, 有时布置几层台梯式窑洞,类似楼房。
现代生土建筑研究与应用
现代生土建筑研究与应用
摘要]生土建筑是世界建筑史上的典范,在我国也有着悠久的历史,鉴于生土建
筑的优点,世界上已有许多国家正在对生土建筑经行深入的研究。中国是世界人
口大国,生土建筑遍布全国各地,在激烈的城市化进程中,生土建筑是否会慢慢
退出历史舞台,如何发展应用生土建筑,将生土建筑与现代化社会有效的融合,
将是一项重要的研究课题。
[关键词]生土建筑;生土材料;研究现状;发展应用
进入21世纪后,中国经济飞速发展的同时,也带来了一些负面效应:资源
约束趋紧、环境迅速恶化、能源面临枯竭。生土建筑作为一种低耗能的结构形式,应当受到发展与重视,将传统的生土建筑结构设计艺术化;建造技术现代化;与
环境、科技、人文相融合;是我们需要研究的一个重要方面。
1生土建筑发展现状
1.1生土结构特点
生土建筑结构大致分为三类:掩土结构(洞穴)、夯土结构、土坯结构。生
土作为一种古老的建筑材料,具有一些天然的优势:
(1)结构稳定性:土具有一定的粘聚性,经过对土的性能改造,可以建造
多层建筑。
(2)施工简便性:不需要借助大型的施工设备。
(3)取材方便性:可以就地取材,材料单一,备料方便。
(4)环保性:取材过程、施工过程、拆除过程没有太多了污染,材料拆除
后可以继续使用。
(5)保温性:有良好的蓄热能力,能够有效的保证冬暖夏凉。
(6)经济性:人、材、机需求简单,施工快,成本低。
于此同时,生土结构的缺点也对其发展造成了阻碍,主要有:
(1)造型简单、美观性不强、缺乏地域文化特色。
(2)强度低、抗震性能差、耐久性能差、建造高度受到限制。
(3)人们对新型建筑的追求逐步提高、对生土建筑认可度降低。
生土建筑建造技术
什么是生土建筑
生土建筑是指主要用未焙烧而仅作简单加工 的原状土为材料,随着时间的推移,生土建筑 的概念已经拓展到未经耗能的原生态材料来营 造主体结构的建筑。如黄土高原的窑洞、粤北 闽南的土楼、青藏高原的碉楼、云南的土掌房、 新疆的穹顶土坯房、东北华北的“土窝子”等 等,在我国分布地域广阔,源远流长。它取之 自然,融于自然,冬暖夏凉。
新疆民居
ห้องสมุดไป่ตู้
新疆民居,外表是厚厚高 大而朴素的土墙,内部装 饰华丽的伊斯兰风格的庭 院。厚墙之内的庭院有凹 进墙内的橱柜、壁龛,及 其富于变化的立面。特点 是生土墙挡风隔热,也为 室内创造了各种可塑性条 件,同时土墙还可以兼顾 防御作用。
宁夏民居
宁夏民居,是黄土窑 洞与二合院住宅的表 现形式,主要建材是 生土。特点是庭院内 家禽、动物的饲养棚 与住宅组合为一体, 有效地在家园中保护 动物及其生态平衡。
福建土楼
福建土楼,因其地 域气 候湿热,土质坚 硬。所 以形成其特点 是:外形 如城堡,防 御性强。夯 土墙厚实 隔热、防风、 保温, 窗小、坡顶,同 家族 的集体住宅。内部 木 结构围廊式,天井通 风,院内有厅堂及耳 房 等附属建筑搭配。
生土建筑研究的意义
生土建筑可以就地 取材,易于施工,造 价低 廉,冬暖夏凉, 节省能源;它又融于 自然, 有利于环境保 护和生态平衡。因此, 这种古 老的建筑类型 至今仍然具有生命力。 在复杂 的自然环境和 严峻的能源危机背景 下,生土 建筑作为一 种古老的建筑方式可 以从侧面为 我们提供 一种低碳建筑的思考 模式,对生土 建筑方 式的研究对今天和未 来的建筑具有借 鉴意 义
新乡土建筑发展与研究论文
新乡土建筑的发展与研究
【摘要】用时代的眼光发掘乡土文化内涵,应用新技术和新材料把具有地域文化特色的元素抽象、升华出来,这样才能体现建筑的时代性和乡土特征。
【关键词】新乡土建筑;发展;中国
2012年普利兹克建筑奖授予了中国建筑师王澍,这是中国建筑师首次获得这个被称为建筑界的诺贝尔奖。王澍的获奖不仅让中国建筑师感到骄傲,同时也让众多的建筑人士反思。中国近二十年来设计了无数现代的、大体量的建筑,但这些看似时尚的设计方式很少得到国际上的认可,而王澍这种看似土得掉渣的建筑风格却得到了世界建筑界的赞赏,究其原因在于他的设计是以地域为背景,以乡土文化为支撑的,具有历史生命的建筑。
只有民族的,才是世界的。中国需要在历史的舞台上展现自己五千年文明的成就,而建筑作为中华文明发展的产物可以深刻表达我国历史文化的内涵。新乡土建筑作为传统与现代的碰撞、历史与当代价值观的融合,是可以承载中华文明精髓的载体。随着王澍的成功,新乡土建筑的理论体系与设计手法值得建筑师对此进行深入的研究。
1 新乡土建筑的发展
随着工业革命和大机器生产所带来的现代建筑革命,可批量生产与模块化的现代建筑不断发展。在现代社会的大环境下,乡土建筑由于其工艺相对落后,施工节奏相对缓慢,原始材料与现代工业
审美的差异化,种种冲突使得乡土建筑的阵地越来越小。在很多时候乡土建筑成了怀旧和原始情趣的代名词。但是正因为它是一种文化和地域特色的承载,很多建筑师仍然主动的关注研究乡土建筑,并通过现代的技术手段使其同当地的建筑语汇有机的融合起来,称之为新乡土建筑。相对于其它类型的建筑,新乡土建筑具有以下特点:与当地的地形、地貌和气候等自然条件相适应;运用当地的地方性材料、能源和建造技术;吸收包括当地建筑形式在内的建筑文化成就;有其他地域没有的特异性并具明显的经济性。”[1] 从手工艺革命至今,新乡土建筑的研究在世界各地均有代表性成果。埃及建筑哈桑?法赛的作品就在其中。法赛一生在探索自己民族建筑的特质以及当地土坯材料的应用,并将其与时代建筑理念相结合。在他设计的新高纳村住宅区中充分运用了乡土建筑词汇,并将这些词汇通过如正方形弯顶单元、矩形拱顶单元,弯顶小凉亭、风廊及内向庭院得以实体表达。通过对这些词汇有秩序的表达方式来解释自己对新乡土建筑理论体系的理解。
生土建筑研究及特点
生土建筑研究及特点
摘要:在4000多年前,人类已經开始将生土作为墙体材料建造房屋了,后来土坯的出现,使生土建筑在保留人类与自然依恋关系与形式美感方面达到了新的高度。然而随着经济的快速发展,生产资料的日益丰富,生土材料自身的一些缺点也变得日益突出,使其逐渐被其它形式的建筑材料所取代。为了传承保护这种建筑形式,本文介绍了国内外生土建筑研究现状和发展前景,系统总结了生土建筑特点及其分类。
关键词:生土建筑;可再生;耐久性;建筑材料
0引言
中国是一个地震多发国家,地震基本烈度6度及以上地区占国土面积约80%以上,其中绝大部分属于中西部村镇地区[1]。据历次地震灾害调查结果显示,在遭受地震时,村镇地区的房屋倒塌数量和人员伤亡数量最为严重。究其原因,是因为我国村镇建筑主要由传统土木结构、砖木结构和砖混结构类型构成,这些结构类型的房屋在抗震能力上较城市中的钢筋混凝土框架,剪力墙结构差很多,再加上村镇房屋在建造时从材料选择,地基选址到建造方式都是根据当地民俗经验自行建造,而没有标准的规范作为指导,导致诸多地方达不到抗震设计目标。特别是在村镇建筑中,传统土木结构房屋材料的力学性能和耐久性能最差,砌筑方式也最为混杂,从而成为地震灾害的重灾区。所以为了减少地震带来的损失,提升村镇地区房屋的安全性能刻不容缓。
1生土墙体材料的研究现状
1.1国内研究现状
土壤固化剂的研究最早是应用于公路领域,主要用于稳固路基。但是随着生态环境的日益恶化,生土这种绿色、节能、环保材料越来越受到国内外建筑学者的青睐,这才将“土壤固化”一词应用于建筑领域。我国对生土材料的研究始于上世纪50年代,1958年,国家科委将土坯建筑的研究列为国家科研项目之一,西安冶金学院等单位共同对生土材料进行了试验研究。进入20世纪80年代后,在1980年成立了中国建筑学会生土建筑分会。随后组织召开了多次生土建筑国内国际学术会议,极大地推动了生土建筑的研究。
国内生土建筑研究与展望
统计表明,当今世界30%的人口居住在生土建筑中[2],其中全国范围内仍至少有6 000万人口居住在各种形式的生土建筑中[3],大多分布在西北地区。习近平总书记在党的十九大报告上指出,要关注民生,实施乡村振兴战略,解决好“三农”问题,走可持续发展道路。由此可知,研究生土建筑将成为社会发展的趋势。本文通过简述生土建筑的特性、研究历史,提出国内研究过程中面临的问题,为生土建筑未来发展提供参考。
1生土建筑性质
1.1生土建筑类别
生土建筑根据地区分为多种形式,典型的有以下三种:(1)窑洞建筑,分为靠崖(见图1)和地坑两种,主要分布在黄土高原及周边地区。
(2)版筑建筑,又名夯土建筑,称为“干打垒”[4],是通过在两个模板之间添加黏土,经过敲击捶打,使其稳固。主要分布在黄河以北的半干旱地区。
(3)土坯建筑(见图2),采用天然或人工制作的干燥的土砖,是用黏土、泥土加上草联合起来进行施工砌筑,不同地区有不同做法,但采用的原理相同。在我国,土坯建造技术分布最为广泛[5]。
1.2生土材料的性能
生土材料的性能是指生土建筑的生态优势,生土建筑稳定性、耐水性方面存在不足,其自身的缺陷导致建筑房屋室内通风不畅,光照不能满足日常需求,以及面对自然灾害变得“不堪一击”,但生土材料具有强大的蓄热和散热功能来调节室内的温度,形成窑洞冬暖夏凉的现象,这也是其深受农村人民喜爱的原因之一。
1.3生土建筑的建造工艺
随着工业化的发展,生土建筑的工艺逐渐淡出人们的视野,但不乏许多技工将其工艺与现代技术相结合,不断提高,与传统技艺相比,新兴的建造工艺采用电动式与气
现代生土建筑研究及实践介绍
图 7 现代夯土别墅,美国亚利桑那州
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新西兰政府在 1998 年前后,先后组织编制出版了 3 部生土建造法规:《生 土建筑工程设计 NZS4297:1998》、《生土建筑材料和施工工艺 NZS4298:1998》、 《非专门设计的生土建筑 NZS4299:1998》。其中,NZS4297 是生土建筑设计标准, 从地震带、材料强度等级、设计方法、房屋高度等方面阐述了设计应遵循的原则。 NZS4298 是生土材料及工艺标准,主要介绍土料选择、确定强度、耐久度等的标 准试验方法。NZS4299 是生土构造设计标准,介绍生土建筑不需具体设计而必须 遵循的一些硬性标准,如不同烈度区采用不同的房屋高度限值等。
澳大利亚是生土建筑应用最普遍的发达国家之一,自 1952 年建筑师乔治. 米德尔顿向其建设部呈交《生土墙建设报告》之后得到迅猛发展,并于 1976、 1981 年以该报告为基础再版生土建筑手册,实质上成为该国的生土建造标准。 该手册于 1987 年由国家建筑技术中心出版发行,目前又在以此为基础起草新的 生土手册。同时,2002 年澳大利亚国家标准化组织(Standards Australia)专门 出版了更为专业系统的《澳大利亚生土建筑手册》(The Australian Earth Building Handbook)。
生土建筑研究及特点
生土建筑研究及特点
作者:苏志凡
来源:《世界家苑》2018年第09期
摘要:在4000多年前,人类已經开始将生土作为墙体材料建造房屋了,后来土坯的出现,使生土建筑在保留人类与自然依恋关系与形式美感方面达到了新的高度。然而随着经济的快速发展,生产资料的日益丰富,生土材料自身的一些缺点也变得日益突出,使其逐渐被其它形式的建筑材料所取代。为了传承保护这种建筑形式,本文介绍了国内外生土建筑研究现状和发展前景,系统总结了生土建筑特点及其分类。
关键词:生土建筑;可再生;耐久性;建筑材料
0引言
中国是一个地震多发国家,地震基本烈度6度及以上地区占国土面积约80%以上,其中绝大部分属于中西部村镇地区[1]。据历次地震灾害调查结果显示,在遭受地震时,村镇地区的房屋倒塌数量和人员伤亡数量最为严重。究其原因,是因为我国村镇建筑主要由传统土木结构、砖木结构和砖混结构类型构成,这些结构类型的房屋在抗震能力上较城市中的钢筋混凝土框架,剪力墙结构差很多,再加上村镇房屋在建造时从材料选择,地基选址到建造方式都是根据当地民俗经验自行建造,而没有标准的规范作为指导,导致诸多地方达不到抗震设计目标。特别是在村镇建筑中,传统土木结构房屋材料的力学性能和耐久性能最差,砌筑方式也最为混杂,从而成为地震灾害的重灾区。所以为了减少地震带来的损失,提升村镇地区房屋的安全性能刻不容缓。
1生土墙体材料的研究现状
1.1国内研究现状
土壤固化剂的研究最早是应用于公路领域,主要用于稳固路基。但是随着生态环境的日益恶化,生土这种绿色、节能、环保材料越来越受到国内外建筑学者的青睐,这才将“土壤固化”一词应用于建筑领域。我国对生土材料的研究始于上世纪50年代,1958年,国家科委将土坯建筑的研究列为国家科研项目之一,西安冶金学院等单位共同对生土材料进行了试验研究。进入20世纪80年代后,在1980年成立了中国建筑学会生土建筑分会。随后组织召开了多次生土建筑国内国际学术会议,极大地推动了生土建筑的研究。
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现代生土建造技术与我国农村房屋建设
穆 钧
西安建筑科技大学建筑学院
住建部村镇司现代生土建筑实验室
住建部村镇司农房建设技术西部研究中心
联合国教科文组织“生土建筑、文化与可持续发展”中国分部
一、传统生土建筑及其现状
生土材料,指以原状生土为主要原料,无需焙烧仅需简单加工便可用于房屋建造的建筑材料,其传统形式包括夯土、土坯、泥砖、草泥、屋面覆土、灰土等。以生土作为主体结构材料的房屋通常被称为生土建筑。
从中国传统沿用的以‘土木之功’这一作为所有建造工程的概括,就可以看出生土与木材一样,在我国传统营造技术和建筑文化遗产中,具有举足轻重的地位。以生土为主要材料的建造传统,在我国拥有数千年的历史,分布也十分广泛。2010‐2011年,住房和城乡建设部在全国农村开展了建国后最大规模的农房现状抽样调查。与通常认为生土建造传统仅集中于西部黏土资源较丰富地区的观点不同,实际调查结果显示,传统生土材料在农房建设中的应用遍及各个省份。尤其在中西部12个省份,以生土作为房屋主体结构材料的既有农房比例平均超过20%,在甘肃、云南、西藏等省份部分地区,该比例甚至超过60%。
图 1 各地区生土农宅分布图
生土建造技术之所以应用广泛,主要源于生土材料所具有的一系列优点。与
农村常规的建筑材料相比,生土材料具有突出的蓄热性能,使房屋室内冬暖夏凉;
可就地取材,因地制宜;具有“呼吸”功能,可有效调节室内湿度与空气质量;
具有可再生性,房屋拆除后生土材料可反复利用,甚至可作为肥料回归农田;加
工过程低能耗、无污染,据测算其加工能耗和碳排放量分别为粘土砖和混凝土的3%和9%;基于生土材料的建筑施工简易,造价低廉。
当前生土材料应用最为集中的西部地区,恰恰是地震等自然灾害多发区,对
于房屋的安全性和耐久性能要求更高。根据2009年以来住建部村镇司组织的全
国农村危房调查数据,截止2011年年底,全国农村危房率仍然高达30%左右。
在西北和西南地区,这一危房率大多源于当地的生土农房。不可否认,传统生土
材料在力学和耐久性能方面的固有缺陷,是制约其现代化应用的核心因素。据统计,在西部地区,建国以来历次大地震中坏损或倒塌的农房半数以上为生土建筑。
而其耐久性差的问题,主要表现在生土墙体宜开裂,风蚀剥落、墙根碱蚀厉害,
蜂窝、鼠洞、虫蛀较多,房屋外观品质普遍较差。这些固有缺陷,使得传统生土
建筑难以满足农民居民改善居住质量和房屋安全性的迫切需求。如今,在许多农
户甚至地方政府的心目中,生土建筑即意味着农村危房,更是贫困落后的象征。
图 2 传统生土建筑优缺点对比图
图 3 废弃的传统生土民居
二、国际现代生土建筑发展趋势
生土建筑不仅在我国,而且在全世界也是应用历史最悠久且分布最为广泛的传统建筑形式。据联合国于本世纪初统计,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。生土材料之所以应用广泛,主要源于其所具有的可就地取材、可降解再生、施工简易、造价低廉、热工性能突出、加工过程低能耗无污染等优点。尽管传统生土材料在耐久性、力学性能等方面存在较大的缺陷,但从当今生态可持续发展的角度来看,其中蕴含着巨大的生态应用潜力。
正因为如此,自1970年代第一次全球能源危机开始,欧美发达国家针对传统生土材料的改良和现代化应用,进行了系统深入的基础研究。尤其在生土材料改良的科学机理及其关键技术方面,取得了大量具有突破性的研究成果,有效克服了传统生土材料在力学和耐久性能等方面的固有缺陷,并形成了适用于绝大多数土质类型,具有广泛应用价值的一系列生土材料性能优化理论及相关应用技术,并通过世界范围内的大量工程实践的验证,至今已走向成熟。
鉴于其突出的生态效益和普遍的地域适应性,现代生土基材料及其建造技术
已成为实现绿色建筑最为有效的途径之一,受到全球尤其是发达国家研究机构和政府的广泛关注和支持。尤其在1998年,联合国教科文组织专门成立了“生土建筑、文化与可持续发展”分部,以位于法国的“国际生土建筑研究和应用中心”为总部,联合五大洲30多个科研机构,全力推动全球相关领域的研究、教育和推广。
图4世界各地区生土建筑分布现状图
三、国外现代生土建筑发展现状
生土建筑是全世界应用最为广泛的传统建造形式。过去半世纪以来,欧美发达国家针对传统生土材料及其建造技术的改良和现代化应用,进行了大量的基础研究,取得了具有突破性的研究成果,有效克服了传统生土建筑在防水、耐久和抗震方面的缺陷,形成了一系列具有广泛应用价值的现代生土基材料优化及应用理论体系。基于这一理论体系,国外现代生土基材料优化与应用实践呈现出两大发展趋势。其一,针对欠发达地区的民生问题,强调低造价、安全耐久、便于人力施工、可就地取材的适宜性生土建造技术。该研究全球网络在印度、巴西、埃及等大量第三世界国家,所取得的研究推广成果便是其中的典型代表。其二,充分强化和发掘新型生土材料的环保节能特性和全新多元的材料表现效果,作为一项高性价比的生态建筑技术,与住宅、公建等多种现代建筑设计体系有机结合,全面提升建筑环境综合效能。近二十年来在欧美发达国家大量涌现的生土别墅、
医院、教堂等多元化现代建筑,以及在历年国际建筑大奖中频繁出现的生土建筑获奖案例,均是这一趋势的具体表现。鉴于现代其突出的生态效益和普遍的地域适应性,现代生土材料及其建造技术已成为实现绿色建筑最为有效的途径之一,受到全球尤其是发达国家研究机构和政府的广泛关注和支持。
图5世界各地区现代生土建筑一览
关于新型生土基材料性能优化和综合利用研究与实践,由于各国发展现状和自然资源条件的差异,所取得的成果和发展趋势也有所不同,具体而言: 法国是开展现代生土材料和建造技术研究最早的国家之一,目前也在该领域处于国际公认的领先地位。联合国教科文组织生土建筑分部的执行机构——位于法国格勒诺布尔市的“国际生土建筑研究和应用中心”(CRATerre‐ENSAG)可谓国际生土建筑领域最具影响力的权威机构。该中心自上世纪70年代开始,运用现