精美渲染:夯土墙通常不需要装饰。 作者提供
可以说,夯土作为一种建筑技术经受住了时间的考验。 它已被用于创造世界各地的建筑物,其美丽和坚固性今天仍然可见,如 阿罕布拉 在西班牙和 中国长城,两者都建立在超过1,000年前。
传统的夯土由富含粘土的土壤,水和天然稳定剂(如动物尿液,动物血液,植物纤维或沥青)混合而成。 然后将其在临时模板内压实,在混合物干燥和硬化后将其移除。 由此产生的结构可承受高达2.5兆帕的压缩力(约为现代砖的平均抗压强度的10%)。
墙壁可以使用嵌入式木梁或竹栅格加固,当然,它们需要一些建筑特征来保护它们免受雨和风的影响。 在南美洲,中国,印度,中东和北非可以找到由传统夯土建造的建筑物的历史实例。
在欧洲,特别是在法国,英国和德国,传统的夯土正在复兴,并且已经使用这种技术建造了几座现代建筑,例如下面所示的三层夯土房,建在奥地利的2008。
奥地利一座现代化,不稳定的夯土房子。 斯蒂芬多布森,拉姆泰克
阿罕布拉宫:朴实而优雅。 Mihael Grmek / Wikimedia Commons, 创用CC BY-SA
在过去的30年代,新版夯土已经出现并在世界某些地区(如澳大利亚,加利福尼亚和加拿大)受到欢迎。 它被称为水泥稳定夯土(CSRE),由低粘土,水和水泥混合而成。 像传统的夯土一样,这种混合物在临时模板内压实并保持干燥。
但它的强度要高一个数量级,可承受高达40兆帕的压缩力,使其具有与混凝土相似的强度和耐用性。 这意味着墙壁不需要特别防雨和防风,因为它们坚固耐用,特别是在用钢加固时。
可持续建筑
传统的夯土和CSRE都有几个特点,使它们成为建筑材料的有吸引力的选择。 主要成分是土壤,价格便宜(如果不是免费的话)。 在偏远地区,用当地土壤建造意味着大大降低将建筑材料运输到现场的成本。
建筑技术非常简单。 一般而言,现场只需要一名经验丰富的建筑商来指导劳动力如何建造模板并混合材料。 其余的工作可以由来自当地社区的未经训练或不熟练的人完成,创造就业机会并降低从其他地方运送和接纳工人的成本。
必须坚强地阻止所有这些游客。 Airunp / Wikimedia Commons
尽管夯土不具有非常好的隔热性能,但墙壁非常厚(通常为250-800 mm),这意味着夯土建筑可以在炎热干旱的地方轻松产生舒适的室内条件。 夯土墙呼吸,因此它们可以调节室内相对湿度,使其适合有呼吸问题的人。
最后,夯土墙的最终纹理是独特而美丽的,因此它们通常不需要任何灰泥或渲染。
捣乱回家的消息
目前,世界上有几个项目旨在促进夯土作为一种可持续和具有成本效益的建筑技术。
我和我的同事正与西澳大利亚州住房部合作,调查CSRE在偏远土着社区的使用情况。 到目前为止,获得土着居民的信任是该项目最困难的方面。
与此同时,在美国,科罗拉多大学正在启动一个类似的项目,以研究在美洲原住民保护区建造夯土房屋的可能性。
整个村庄的夯土。
胡荣荣,西安大学 仔细看看这项技术。 胡荣荣,西安大学
最令人印象深刻的是中国的 西安建筑科技大学 已经开发了一个项目,帮助农村社区使用传统和现代夯土建造新房。 该计划成功地帮助当地居民建立了全新的夯土建造的村庄。
但是,夯土不仅适用于经济适用房项目。 奇怪的是,另一个最常见的应用是昂贵的住宅建筑,由古怪的建筑师为富裕和环保的客户设计。 这些房屋通常最终进入和设计杂志,被认为是真正的艺术品。
这个房间很漂亮,谁需要窗帘? 斯蒂芬多布森,拉姆泰克
那么,为什么不是每个人都使用它呢?
夯土已经使用了几个世纪,但今天它的使用仅限于上述的专门项目。 为什么世界各地都没有广泛使用办公室和房屋等普通建筑?
其中一个主要原因可能是缺乏知识。 虽然夯土本身已经陈旧,但与其他更传统的建筑材料(如混凝土,钢筋,砖石和木材)相比,我们的研究是一个相当新的领域。 不幸的是,缺乏研究意味着缺乏对材料及其结构特性的理解。
另一个障碍是监管,或缺乏监管。 在澳大利亚,与大多数国家一样,夯土建筑没有建筑规范。 使用不受管制的施工技术的前景将阻碍许多工程师和建筑师。
好消息是,对环保和经济适用房的兴趣从未如此之大。 来自不同背景(工程,材料科学,建筑,化学等)的研究人员开始研究夯土的不同特性,以促进这种建筑技术。
虽然它可能不像阿尔罕布拉宫那样宏伟,但未来几年在夯土建筑物内找到自己的可能性正在增长。
关于作者
Daniela Ciancio,土木,环境和采矿工程高级讲师, 西澳大利亚大学
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