湿热多雨区与传统建筑泥墙的现代异变

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摘要：夯土墙作为传统的建造工艺有其独特突出的材料属性及生态效益，但在现代建造技术的冲击下伴随传统村落走向衰败。本文以南方湿热多雨气候区土胚泥墙的“自适应”为研究基础，求证传统夯土建筑的性能特点的基础上，结合新时期夯土建筑建成及改造案例，分析传统土胚泥墙与新技术融合过程中产生的异变，以期对乡村聚落可持续发展有所助益。

关键词：乡村聚落；生态耦合；泥墙；夯土

1传统屋墙概述

生土建筑墙体，按材料又可分为以粘土为原料的土质墙；以石材为原料的石材墙；以竹或木为原料的竹木墙。而夯土建筑因其技术附加值低，在现代技术的冲击下传统技艺“身份及文化活力的缺失”，伴随着快速城镇化过程中失去了原有活生的生活场景，与落后、年久失修联系在了一起，破败苟安于我国或干旱少雨或工业欠发达的偏院农村，在表现乡土文化的过程中不可避免的发生了异变。

1.1夯土墙介绍

夯土墙在古代是城墙、宫室常用的建材，俗名“干打垒”，又称土筑墙或版筑墙。夯筑过程是利用事先插好的模具（以木板为多）中，以土料填充夯实形成。土料以半风化天然掺杂有细石屑的砂质粘土为最佳。不同地区的原状土中黏粒的形状及其排列方式不尽相同，除个别类型土质以外，大部分原状土中的黏粒呈现“蝶状”[1]。这一存在决定了若单纯使用黏土进行夯筑，粒子很难紧密地结合，这也是传统夯造过程会根据原状土土质构成的不同，会掺入一定比例的细砂和砾石，江浙地区混以灰土、三合土，甚至糯米浆，类似混凝土的成形原理，保持适当水分，高强度的夯打摩擦及化学反应变异后使各粒径紧密集合，以提高其结构性能。我国尤其西部地区传统夯土所用土料中80%以上为黏粒、粉粒，这也是夯土构筑力学及耐久性能较差的主要原因之一[1]。夯土中加入其他材料，如石灰、砂等筑成为“三合土墙”。传统夯土骨料除素土（粘土或砂质粘土）及掺合料（碎石、砂和石屑等）以外，夯筑承重墙还需加筋，木条（木骨泥墙）、竹（墁灰竹墙或清水竹墙）以及苇草等，夯筑时设置于夯层之间。考虑到模具及成型因素（加不加筋），墙身厚度一般为等截面，为350～500mm左右，也有客家土楼采用上薄下厚的变截面形式。门窗洞口夯筑时预留，设置木过梁夯入墙内，夯成墙后再挖出门窗洞口。基础、勒脚的作法同土坯墙。前工业社会或传统社会中唯一的设计方法就是类型学方法”（沈克宁，当代建筑设计理论）近年随着以自然生态主义方式为营造建构特征的建筑的兴起，夯土建筑重新进入人们的视野。我国幅员辽阔，自然资源丰富，但经济发展不平衡。与高耗能的粘土砖相比，纯生态可消解的“绿色”夯土建筑蕴含着巨大的生态应用潜力，开发适用于村镇住宅建设的高性能生土材料，将现代性简单有效的抗震措施、防水构造与传统建造技艺相融合，充分体现节能、保温、低造价、就地取材的卓越功能。是新型墙体材料技术发展的一个重要方向。生土建筑研究及推广已成为不可阻挡的建筑行业发展大趋势。

1.2生土泥墙溯源

民居建筑的演变和发展与所处的自然地理空间及其所对应的文化类型密切关联。肯尼思•弗兰姆普敦在所著《建构文化研究：论19世纪和20世纪建筑中的建造诗学》中对原始建筑物材料的应用优势进行了全面的分析，并开始研究如何将传统材料与现代建筑工艺结合起来。“没有什么比回归材料的物质属性更称得上是建构的了”。因自然地理及气候环境因素的差异，我国不同的地区对于房屋的功能性要求就会有所差异。比如，由于我国北方地区冬季寒冷漫长，因此对于房屋墙壁的保暖功能要求比较高。而南方地区，尤其岭南地区，夏季长而炎热，屋墙的功能着重于遮挡风雨，并要求透气，因此一般以篱笆墙为主，如“墁灰竹墙”、“清水竹墙”。竹墙多为非承重墙，有的可利用它的构架承重。墁灰竹墙和清水竹墙，修造过程不经烧烤，先将木制材料作为支撑物，建立整个房屋的基础框架结构，在这个结构上进行施工修建工作。清水竹墙则用竹片或整根淡竹依次编嵌于构架上而成，又称篱笆墙，也可在篱笆内墁灰泥。此外，还有在构架上钉竹席成墙的作法。木骨泥墙（北方）及“墁灰/清水竹墙”（南方）在逐渐适应气候及当地自然风土条件下发展为现今的生土墙体。又有台湾“土埆厝”技艺的“土埆”，闽南地区与“出砖入石”逐渐形成“特色”。

1.3火烧木骨泥墙与“墁灰竹墙”

随水的添加，夯泥具有不同的粘性与和易性。这种性质经烧结形成坚硬的红烧土墙体，具有普通涂料无法比拟的特性。但需要注意的一点是，传统火烧木骨泥墙的建造方式并不是可以应用于所有类型的房屋建筑的，只适宜在木构屋架椽木之上施或墙基及墙体达到了一定厚度（一般为30~40多厘米）的房屋中应用。在寒冷且风沙较大的北方地区，建筑形式以封闭型为主，厚实的土质墙（竹、木骨泥墙），墙基及墙体都很厚，可以进行高温烧烤，经大火烧烤之后竹及木骨炭化形成坚硬的红烧土墙体，可起到承重作用。根据古代文献、记载、考古发掘资料以及对近、现代民居的考察都充分说明，使用这种材料进行房屋建筑工作并不属于高温多雨的南方地区的主要传统建筑形式[2]。南方地区夯土墙体作为重要的空间维护构件墙体不起承重作用，更多是满足隔热、防盗、围合空间的实体分隔需求。相较北方方地区，南方湿热多雨屋墙强调通风，以竹篱、竹笆或竹片制成竹墙是古代南方地区最常见的屋墙建造方式。根据是否抹泥又可分为“墁灰竹墙”和“清水竹墙”———以毛竹（或木材）作成立柱加横筋的框架，墁灰竹墙用竹片在框架上编成竹篱后再抹泥，清水竹墙则用竹片或整根竹竿依次编嵌于框架上而成，竹篱上抹泥较薄，不经起烧烤，墙体不起承重作用。长江中、上游地区，由于生产竹子，因此，在实际进行建筑施工工作时，会使用竹子来作为结构支撑，同时其修饰效果比较好，受到了人们的喜爱[2]。

1.4三合土/灰砂应用

长江中、上游地区，将三合土、灰砂等材料掺入泥浆骨料中，夯筑厚度可控制在200mm以内。省料省工、空间有效面积增加的同时，墙体的结构的防渗透、耐潮湿能力有所提升。基于我国南方地区高温多雨的自然气候特点，人们对于防水防潮的要求相对较高，而应用这种材料夯筑成土墙能更好地适应当地雨季较多的潮湿环境，平面布置也更为合理灵活。能够更好的满足人们的基本需求，提高建筑物的使用寿命。浙江石材资源丰富，块石基础经济牢固。将块石垒砌至一层窗台下，对墙体的抗水耐久性能更为有利[3]。如浙江诸暨县城老鹰山新村，灰砂墙夯筑时每隔一定高度放一皮100~150mm并带有一定色彩的石块，靠外墙面平整地贴着。新时期人们审美观念的变化使得人们更注重墙面的布置和装饰问题，应用这种石块完成建设工作，并等到墙体干燥后。可以在外墙面白底上间以彩带，装饰效果甚佳。

2夯土建筑的性能优化

19世纪德国学者GottfriedSemper曾将建筑建造体系分为两大类，一类是框架的建构学，另一类是受压体量的固体砌筑术。建构的表现上，夯土建筑竹、木内框支撑更倾向于框架的建构，向空中延展和体量的非物质化。

2.1夯土建筑的空间性能

在传统夯筑技艺中，先民对于夯筑的理解基于满足墙体保温、隔热、防盗、围合空间的实体填充需求，同时，在夯土建筑施工完成后，人们通常还需要再做一层抹灰或抹泥处理。

2.1.1夯土墙的肌理与质感

在新时期的建筑施工过程中，施工工作的目的不光是为了给人们提供居住的地方，更是要让建筑物更具有艺术欣赏价值，促进城市化建设工作的稳步运行。而这就涉及到墙体的肌理与质感方面的问题，主要是指在墙体表面由于材料因素或者构造方法原因所自然构成的视觉图案或者触觉纹理。

2.1.2夯土建筑结构的现代化

当夯土墙作为承重材看待，可根据砌体高厚比验算其合理厚度，但传统以竹木为骨的做法，因生土墙材热胀冷缩性能的不同不一定能与骨材紧密相连，埋入夯土墙体中的木门和木窗周围常有裂缝出现，甚至会影响墙体外斜。传统木骨泥墙设置斜向支撑及“T”字型的拉结杆件做法应与装配式木结构系统一起找到设计依据并构造固化，以保证围护结构的抗倾覆及结构的整体安全性。当夯土墙作为围合结构，夯料中加入三合土或灰土后承载性能提升，减少了墙体的抗渗性，抗冻性，节约能源[4]。一般来说，施工人员需要从三个方面对夯土墙结构的稳定性进行分析，首先就是材料的配比问题，为了提高墙体结构的强度，施工人员需要对砂石骨料的清洁情况及颗粒大小进行严格的检查。其次，就是应当检查配置完成的材料自身的流动性问题。最后要在材料灌注时，进行振捣和压实操作。

2.1.3夯土建筑的施工注意事项

传统工艺对在生土中掺入物形态与比例缺乏科学系统的指导，因此在研究与开发夯筑墙材及构筑时，应考虑抽样、完成系统的研究分析后制作验证试件：①就场地、不同工人技术因素，方案设计目的等综合考量，提前完成样品实验及试件，纳入施工必备过程；②土壤必须过筛，根据当“地”土壤配比，土、石、沙比例完成夯筑模板设计及工具准备；③新型改性材料尝试，如熟石灰、土壤固化剂及其他有益改良夯土属性的材料加入比对分析；④评估墙体结构。墙体较高较长的情况下应考虑加入配筋或竹筋；⑤确定关键界面处理做法，如预埋管网及阴阳角处理；⑥提前做好过施工组织安排，如与主体结构，钢结构混凝土结构的施工顺序安排等；⑦做好计划应对避免不了的施工缺陷补救措施及施工过程中雨天暴露问题；⑧构造设计结构衔接性节点，如墙压顶及侧墙收边处理等与其他墙面的交接衔接部位关系；⑨施工作业的人员的指导及配合。

2.1.4夯土建筑的应用优势

与其他建筑施工材料相比，使用夯土来完成现代化的建筑施工工作更能够节省经济成本。同时，实验表明，该材料在实际应用过程中，能够调节室内湿度、吸声降噪、有效吸收一些粉尘污染，给人们营造一个良好的室内空间环境，提高人们对建筑物的满意度的。而且，材料加工过程低能耗、低污染，塌落后可重复利用，对于建筑的低碳节能，材料循环利用具有重要的生态意义。

2.2施工操作内容及方法的优化研究

要想在南方地区应用夯土材料完成现代化建筑的建设施工工作，就必须要充分结合目前施工建设过程中存在的实际问题，有针对性的研究优化解决的对策。在这个过程中施工单位还需要分析自身的施工能力、经济发展情况以及受众群体对建筑物的实际需求。首先，目前急需解决的问题就是未经人工处理的土壤自身的密实程度、防水性能等方面是否满足建筑施工需求的问题。施工单位选择使用未加工的土壤必须要结合施工现场的实际情况做出分析，比如，如果施工现场的土质结构较为疏松，则对于墙面施工工作来说必须要研究抗侧力的问题以及建筑物的不均匀沉降问题，这就涉及到减轻墙面自重的环节。其次，传统夯土内外表面借助下一步的饰面层来美化处理的，而如何让墙面美化工作更加灵活多样，也是目前施工人员需要重点关注的问题。夯土建造“在地”的过程，随着经济和技术水平始终处于一个动态的自我更新和改良的进程之中：①应当遵循适应性原则，结合不同地区的经济发展情况及人们的实际需求选择不同的材料和施工方法，同时需要关注于施工工作的质量及安全；②新时期我国城市化发展进程的加快使得生态环境的问题逐渐暴露出来，因此基于国家的规定，建筑施工工作必须要关注于环境保护的问题，进行安全绿色施工，从而满足城市发展的基本需求。

3木骨泥墙的现代演化

建筑施工当中针对于墙面的施工操作方式有很多，相应的注意事项也各不相同。目前比较常见的就是木骨泥墙的现代演化，具体的施工建设过程及相关注意事项可以从以下几个方面进行分析：

3.1墙基

我国南方多省常年潮湿多雨，且喜房前屋后种植植被爬藤，墙基长期处于潮湿环境。自古以来，屋宅习惯使用毛石等生土材料形成天然护基，高出地面600cm以石头筑墙或墙裙。盛产石料地区，也有将块石垒砌至一层窗台下，是常见的防水、防潮，组织雨水侵刷腐蚀的构造措施。宅内院落以穿廊递进呈四水归堂之势，堂下集中雨水尽快排出。入门前端可设置挑板或台阶，标高划定通行范围，设置门槛，避免雨水涌入室内或浸泡墙基。

3.2墙体与屋顶衔接

传统夯土建筑的屋面多采用木结构屋面，这是由于木制材料相对较为廉价，且承重能力较好。从墙体与屋顶的衔接工作来看，其施工操作方式较为简单。但是，其操作过程中也有一定的弊端，尤其是不同构件之间的连接关系交待模糊，受力点过于集中引发墙面裂缝而遭植物寄生损毁。新建及维护更新，可考虑依构造在夯土墙体之间增设压顶及钢、钢筋混凝土过梁等结构转换构件，避免墙面开裂破碎。

3.3洞口构造

夯土建筑中设置门窗的本质是对墙面开洞问题。为了保证墙体的整体承载力传统夯土墙体墙身较厚（详前文第一段所述），个别大型的夯土建筑如福建地区的土楼中底部的夯土墙体厚度可达到1m以上。是以传统夯土建筑尽可能的少开窗或开小窗，有些外墙只留有通气孔。在新建及改扩建夯土建筑设计中，可借助门顶洞口、过梁及门框材质变化，传达空间界面艺术构成的韵味。

3.4细部构造

夯土墙成于构造，随着新型夯土墙结构性能的改善，传统不起眼的构造关系不再只是实现墙体功能，间接成为墙体设计“趣味性”所在。如农村年久的土墙上，会有很多壁蜂在那里筑巢，孔洞本身并不对夯土墙热工舒适度及结构性能产生改变。江浙一带在夯筑体系采用的小模板分块组装的夯筑方式，会在夯土墙上留下如同清水混凝土表面吊装孔一般的气孔，不仅增加了墙面的肌理、层次，而且隐喻了某种空间特性，提升其所在空间的整体艺术性。

4总结

夯土作为一种天然的绿色环保材料适用范围非常广泛，传承和发展夯土建造技术的应用研究，并非旨在“抗衡”或取代混凝土等新型建材，而是希望将新夯土建造技术融入我国房屋本体建设及更新的具体应用实践中，借助简单有效的结构及构造措施改良当地传统建造技艺，探寻生土材料的生态潜力与现代技术技艺落地过程中，与诗意建造及人类传承有机融合的一个相适宜的应用定位和发挥空间，弘扬我国特色乡村聚落建造技艺，拖动新型乡土建造技术水平的提高。本文抛砖引玉，以生态建筑艺术缔造与大自然和谐的文明建筑。注：除特别说明，文内图片作者自摄，转载注明出处。

参考文献

[1]穆钧，周铁钢，王帅，王梦炜，著．新型夯土绿色民居建造技术指导图册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2014．

[2]容达贤．环珠江口地区史前“火烧木骨泥墙”遗迹辨析[J]．考古，2007（3）．

[3]高平，张大鹏．生土建筑在浙江农村的发展[J]．小城镇建设，1988（3）.

作者：胡莹 王菁 陈广宇  单位：阳光城集团股份有限公司 广州君作建筑工程设计有限公司