(云南經(jīng)建匯通防護(hù)設(shè)備廠 云南 昆明 650301)
夯土建筑又稱生土建筑,泛指未經(jīng)焙燒,僅通過簡單加工的厚狀土質(zhì)材料建造的建筑。夯土建筑是用黃土、黏土或簡單加工的原狀土作為主體材料,輔以木、石等天然材料形成主體結(jié)構(gòu)的一種建筑形式。是人類最早采取的建筑方式之一。就算是現(xiàn)在,世界上還有大量人口居住在夯土建筑里。尤其是發(fā)展中國家和欠發(fā)展地區(qū),夯土建筑仍然是主要居住建筑。而在的全世界范圍內(nèi)有大約三成的人口居住在夯土建筑之中,而在一些發(fā)展中國家和欠發(fā)達(dá)地區(qū),則有約五成人口居住在夯土建筑之中。
云南由于其獨特的地理條件、自然氣候、民族文化,孕育了獨特的傳統(tǒng)民居建筑。復(fù)雜的地理條件、自然氣候、民族文化所孕育的傳統(tǒng)民居建筑也有相當(dāng)大的差別。而潞江壩處在滇西,橫斷山脈中高黎貢山與怒江組成的高黎貢山縱谷(怒江大峽谷),地形復(fù)雜。地區(qū)內(nèi)海拔從怒江的平均600米,提升到高黎貢山的平均3500。同時,潞江壩處在騰沖龍陵地震帶邊緣,地震災(zāi)害發(fā)生的可能性很高。潞江壩所處的怒江河谷段處于獨特的縱向嶺谷地帶,氣候多變,降雨量集中?;潞湍嗍鞯陌l(fā)生也需要考慮在民居建筑之中。
潞江壩地區(qū)的傳統(tǒng)民居同樣以夯土建筑為主,形制主要以土掌房和漢式合院民居為主。結(jié)構(gòu)均為土木結(jié)構(gòu),架承重體系是木構(gòu),木骨架為受力結(jié)構(gòu),再進(jìn)生土墻體的構(gòu)件。生土墻體用來形成圍護(hù)結(jié)構(gòu),并對空間進(jìn)行分隔。但是也有一部分民居的承重體系有生土墻的參與。外墻主要有夯土墻體構(gòu)成,內(nèi)部隔墻則主要是木制結(jié)構(gòu),輔以少量竹編夾泥墻。這種建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于保溫性能好、具有較強的適度調(diào)節(jié)能力、隔音防輻射能力強。并且,夯土建筑的建筑材料來源廣泛,可以就地取材,施工造價便宜。在居住使用中與環(huán)境產(chǎn)生物質(zhì)交換,拆除后可以直接回歸大地,進(jìn)行農(nóng)業(yè)種植,而且比普通突然肥力更強。夯土建筑造價低廉,并且建筑材料可循環(huán),是一種很優(yōu)秀的建筑方式。
但傳統(tǒng)夯土建筑同樣存在相當(dāng)多的問題。傳統(tǒng)夯土建筑并未經(jīng)過施工設(shè)計,所以在結(jié)構(gòu)上就存在很多問題。大多數(shù)傳統(tǒng)夯土建筑采光通風(fēng)不足、潮濕陰暗、平面布局的不合理,這一系列結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題,導(dǎo)致傳統(tǒng)生土建筑的居住舒適性不高。同時,大量傳統(tǒng)夯土建筑工藝粗糙,施工水平完全取決于工匠手藝,使用過程中容易出現(xiàn)開裂破損的現(xiàn)象。夯土建筑的建筑材料和工藝特點導(dǎo)致,夯土建筑需要大量維護(hù)。雨水沖刷、植物生長、使用污損等,都會導(dǎo)致夯土建筑墻體破損,強度降低。更重要的是傳統(tǒng)夯土建筑抗震性能差,遇到地震災(zāi)害容易出現(xiàn)墻體倒塌,從而造成建筑內(nèi)人員傷亡。這些不利因素導(dǎo)致大量的傳統(tǒng)夯土建筑被居民遺棄或拆除另新式建磚瓦房居住。由于夯土給當(dāng)?shù)鼐用竦闹庇^感受不佳,所以在新建住宅時,幾乎沒有人再選擇采用夯土建筑。
傳統(tǒng)夯土建筑的問題主要集中在抗震性能弱、施工設(shè)計不合理、維護(hù)難度大以及施工工藝差。但同時,夯土建準(zhǔn)擁有很多的優(yōu)勢。夯土建筑的建造成本低,材料可以就地取材,體量最大的施工成本——人工費用可以通過友鄰相助的方法降到最低。真正施工成本集中在梁柱、窗戶、門扇等木制構(gòu)件的加工上。造價遠(yuǎn)低于現(xiàn)代磚瓦建筑。夯土建筑濕度調(diào)節(jié)能力強,隔音保溫性能好。尤其是在潞江壩這樣的河谷地帶,雨季降雨量集中,冬季陰冷潮濕,夯土建筑的優(yōu)點十分明顯。如果能夠克服夯土建筑的主要缺點,這是一種非常適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境的建筑方式。現(xiàn)代夯土建筑就可以在很大程度上克服這些缺陷。
在潞江壩地區(qū)進(jìn)行現(xiàn)代夯土建筑施工時,夯土材料應(yīng)當(dāng)采用改性生土,即添加了水泥的素土。并且根據(jù)潞江壩地區(qū)的土壤顆粒特點,應(yīng)當(dāng)適當(dāng)添加一定量的細(xì)砂和粘土。具體配比應(yīng)根據(jù)具體的土壤成分分析進(jìn)行。為了解決夯土材料本身強度低、耐水性差等缺陷,應(yīng)當(dāng)添加一些外加材料。在云南地區(qū),傳統(tǒng)的夯土建筑建造過程中,通常采用的外加材料有麻繩、稻殼、秸稈、蘆葦、松針、碎石礫等。從而提升夯土材料的工程特性。這些傳統(tǒng)的外加材料對夯土材料的工程特性提升效果如何并無明確結(jié)論。而現(xiàn)代夯土建筑是通過科學(xué)的量化實驗,找到最佳的外加材料和科學(xué)的含量配比。
由于潞江壩地處地震斷裂帶,夯土建筑的抗震性能是建筑過程中必須考慮的。根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況,可以采取加筋施工。在新建夯土建筑施工過程中,為了增強夯土建筑的抗震性能,可以采取添加竹筋或環(huán)氧鋼筋的辦法。在施工過程中,應(yīng)當(dāng)在每兩版墻之間布置一層水平拉結(jié)鋼筋,并在縱橫墻連接處使用鐵絲捆綁,增強縱橫墻的整體性;豎向加筋則是在每版墻的上下接縫處設(shè)置豎向銷鍵。通過添加鋼筋網(wǎng)絡(luò),可以在很大程度上改善夯土建筑的力學(xué)性能。同時,為滿足現(xiàn)代建筑的抗震設(shè)計要求其高度、開間、進(jìn)深都會受到一定的限制,但往往傳統(tǒng)生土建筑的尺度并不能滿足現(xiàn)代建筑抗震設(shè)計的限值,為維持傳統(tǒng)建筑的風(fēng)貌形態(tài),建議使用環(huán)氧鋼筋加筋網(wǎng)的體系,借鑒現(xiàn)代鋼筋混凝土建筑的做法,以鋼筋網(wǎng)作為骨架,生土材料填充在骨架之間,形成以鋼筋網(wǎng)為主要受力體系的加筋生土墻體。[2]
潞江壩地區(qū)傳統(tǒng)黃土建筑的屋面絕大多數(shù)采取簡瓦屋面,這種通過單純的瓦片安裝而成的屋面不僅容易漏風(fēng)漏雨,而且保溫隔熱性能也不佳,并且容易積累灰塵,甚至是長出植物。因此在現(xiàn)代夯土建筑的屋面處理上,應(yīng)采取先鋪設(shè)塑板,在進(jìn)行防水施工,最后鋪設(shè)瓦片的方法。在進(jìn)行防水施工時,應(yīng)采用防水卷材鋪設(shè)防水面層,并進(jìn)行一定的水泥保護(hù)層鋪設(shè)。防止在鋪設(shè)瓦片或是使用過程中損傷防水卷材所鋪設(shè)的防水面層。潞江壩地區(qū),降水集中,防水施工不應(yīng)局限于屋頂,墻體的防水同樣需要考慮。首先是墻體所在地基應(yīng)采用條石鋪設(shè),隔絕地面水汽。其次,墻面的抹面材料需要考慮防水性能,可以采用墻面加掛金屬絲網(wǎng),再用添加了少量水泥和堵漏劑的泥漿進(jìn)行抹面。這種施工方式可以在最大程度上保留夯土建筑風(fēng)貌的同時,提升夯土墻體的抗?jié)B性能。最后,還需要注意排水措施的處理。水長時間的堆積夯土墻體底部,會對建筑墻體基礎(chǔ)造成破壞。需要在夯土建筑周邊設(shè)置排水溝。在設(shè)置排水溝時,應(yīng)與屋檐滴水線保持對齊,并且需要比現(xiàn)代混凝土建筑排水溝更大的坡度,以使得能夠?qū)⒂晁軌蚋斓嘏抛摺13趾煌两ㄖA(chǔ)和墻體的干燥,是保證夯土建筑使用壽命的重要一環(huán)。
潞江壩地區(qū)民居當(dāng)中普遍設(shè)有火塘。既是取暖所需,又是烹飪食物的主要火源。這種生活習(xí)慣應(yīng)該得到尊重和保留。在進(jìn)行現(xiàn)代夯土建筑設(shè)計施工時,應(yīng)當(dāng)將火塘保留在設(shè)計當(dāng)中,并且設(shè)計配套的排煙設(shè)施。在設(shè)計時,需要考慮到排煙和防火的需要,火塘不宜設(shè)置的離木制構(gòu)建太近。潞江壩地區(qū)傳統(tǒng)夯土建筑大多數(shù)并未在房屋內(nèi)部設(shè)有廁所,這一問題可以考慮采用生態(tài)衛(wèi)生旱廁或設(shè)置家庭沼氣池來解決。
夯土建筑是一種非常優(yōu)秀、環(huán)保、自然的建筑形式,通過對其進(jìn)行現(xiàn)代化的施工技術(shù)改造,不僅可以保留其優(yōu)勢,還可以彌補其劣勢。成為潞江壩地區(qū)民居建設(shè)的一種很好的選擇,并且可以推廣到全省,全國。