精美渲染:夯土牆通常不需要裝飾。 作者提供
可以說,夯土作為一種建築技術經受住了時間的考驗。 它已被用於創造世界各地的建築物,其美麗和堅固性今天仍然可見,如 阿罕布拉 在西班牙和 中國長城,兩者都建立在超過1,000年前。
傳統的夯土由富含粘土的土壤,水和天然穩定劑(如動物尿液,動物血液,植物纖維或瀝青)混合而成。 然後將其在臨時模板內壓實,在混合物乾燥和硬化後將其移除。 由此產生的結構可承受高達2.5兆帕的壓縮力(約為現代磚的平均抗壓強度的10%)。
牆壁可以使用嵌入式木樑或竹柵格加固,當然,它們需要一些建築特徵來保護它們免受雨和風的影響。 在南美洲,中國,印度,中東和北非可以找到由傳統夯土建造的建築物的歷史實例。
在歐洲,特別是在法國,英國和德國,傳統的夯土正在復興,並且已經使用這種技術建造了幾座現代建築,例如下面所示的三層夯土房,建在奧地利的2008。
奧地利一座現代化,不穩定的夯土房子。 斯蒂芬多布森,拉姆泰克
阿罕布拉宮:樸實而優雅。 Mihael Grmek / Wikimedia Commons, CC BY-SA
在過去的30年代,新版夯土已經出現並在世界某些地區(如澳大利亞,加利福尼亞和加拿大)受到歡迎。 它被稱為水泥穩定夯土(CSRE),由低粘土,水和水泥混合而成。 像傳統的夯土一樣,這種混合物在臨時模板內壓實並保持乾燥。
但它的強度要高一個數量級,可承受高達40兆帕的壓縮力,使其具有與混凝土相似的強度和耐用性。 這意味著牆壁不需要特別防雨和防風,因為它們堅固耐用,特別是在用鋼加固時。
可持續建築
傳統的夯土和CSRE都有幾個特點,使它們成為建築材料的有吸引力的選擇。 主要成分是土壤,價格便宜(如果不是免費的話)。 在偏遠地區,用當地土壤建造意味著大大降低將建築材料運輸到現場的成本。
建築技術非常簡單。 一般而言,現場只需要一名經驗豐富的建築商來指導勞動力如何建造模板並混合材料。 其餘的工作可以由來自當地社區的未經訓練或不熟練的人完成,創造就業機會並降低從其他地方運送和接納工人的成本。
必須堅強地阻止所有這些遊客。 Airunp / Wikimedia Commons
雖然夯土不具有非常好的絕緣性能,但牆壁很厚(通常為250-800 mm),這意味著夯土建築可以在炎熱乾旱的地方輕鬆產生舒適的室內條件。 夯土牆呼吸,因此它們可以調節室內相對濕度,使其適合有呼吸問題的人。
最後,夯土牆的最終紋理是獨特而美麗的,因此它們通常不需要任何灰泥或渲染。
搗亂回家的消息
目前,世界上有幾個項目旨在促進夯土作為一種可持續和具有成本效益的建築技術。
我和我的同事正與西澳大利亞州住房部合作,調查CSRE在偏遠土著社區的使用情況。 到目前為止,獲得土著居民的信任是該項目最困難的方面。
與此同時,在美國,科羅拉多大學正在啟動一個類似的項目,以研究在美洲原住民保護區建造夯土房屋的可能性。
整個村莊的夯土。
胡榮榮,西安大學 仔細看看這項技術。 胡榮榮,西安大學
最令人印象深刻的是中國的 西安建築科技大學 已經開發了一個項目,幫助農村社區使用傳統和現代夯土建造新房。 該計劃成功地幫助當地居民建立了全新的夯土建造的村莊。
但是,夯土不僅適用於經濟適用房項目。 奇怪的是,另一個最常見的應用是昂貴的住宅建築,由古怪的建築師為富裕和環保的客戶設計。 這些房屋通常最終進入和設計雜誌,被認為是真正的藝術品。
這個房間很漂亮,誰需要窗簾? 斯蒂芬多布森,拉姆泰克
那麼,為什麼不是每個人都使用它呢?
夯土已經使用了幾個世紀,但今天它的使用僅限於上述的專門項目。 為什麼世界各地都沒有廣泛使用辦公室和房屋等普通建築?
其中一個主要原因可能是缺乏知識。 雖然夯土本身已經陳舊,但與其他更傳統的建築材料(如混凝土,鋼筋,磚石和木材)相比,我們的研究是一個相當新的領域。 不幸的是,缺乏研究意味著缺乏對材料及其結構特性的理解。
另一個障礙是監管,或缺乏監管。 在澳大利亞,與大多數國家一樣,夯土建築沒有建築規範。 使用不受管制的施工技術的前景將阻礙許多工程師和建築師。
好消息是,對環保和經濟適用房的興趣從未如此之大。 來自不同背景(工程,材料科學,建築,化學等)的研究人員開始研究夯土的不同特性,以促進這種建築技術。
雖然它可能不像阿爾罕布拉宮那樣宏偉,但未來幾年在夯土建築物內找到自己的可能性正在增長。
關於作者
Daniela Ciancio,土木,環境和採礦工程高級講師, 西澳大利亞大學
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