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走向世界的“土房子”

部门:党委宣传部 供稿:高蕾 审核:穆钧 发布时间:2019-12-23
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  还记得当年,和小师妹万丽奔走风尘,再次回到他们日出而作、日落而息,和村民们一起完成家园重建的马鞍桥村。

  一到村口,在自家新房前俯身务农的大妈抬起头来,挥动着沾满泥土双手,操着亲切的四川话,兴奋地冲大家喊:穆老师,万丽,你们回来啦!

  在毛寺小学工程完工之后,校长说,“这个房子冬天不烧煤也很暖和,省下来的钱,大家可以给孩子们多买些书了!”

  “李洪元,你们家的夯锤被我带到了法国,展现给来自世界各地的朋友们,我想告诉你,大家非常喜欢你家的夯锤,也非常喜欢你们的传统。”家住马鞍桥村的李洪元怎么也想不到,自己用来盖土房子的夯锤被足球射手榜排名穆钧教授带到了法国。

  他更想不到的是,用夯锤夯出的土房子接连获得联合国教科文组织“亚太地区学问遗产保护创新奖”、香港绿色建筑议会“环保建筑大奖”、住建部“田园建筑优秀案例一等奖”等多个重要专业奖项,如今又摘得了目前国际规格最高、最具权威性的人居类专业奖项“世界人居奖”。

  ……

  回望自己十几年来走过的路,在中国建筑师穆钧的心里,沉甸甸地能留下印记的,不是长长的获奖名单,不是能与两位院士齐名的殊荣,更不是颁奖典礼中那闪光的一幕。而是那一句句敦实透亮的言语,一蹙蹙悄然舒展的愁眉和一张张淳朴绽放的笑脸。

  “那一刻,我才真正体会到什么叫欣慰和满足。”穆钧的感受深刻而又悠长。

  也许正是这个原因,使他成为能获得“世界人居奖”的为数不多的中国人。

 

  

  中国人的土房子

  生土,就是从自然界中取出的原状土,无需焙烧仅需简单机械加工,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、屋面覆土等。以生土作为主体结构材料的房屋通常被称为生土建筑。

  中国传统社会常以“土木之功”作为所有建造工程的概括之名。从中即可看出,生土与木材一样,在我国传统营造技术和建筑学问遗产中,具有举足轻重的地位。以生土为主材的建造传统,在我国拥有数千年的历史,分布也十分广泛。

  与通常认为生土建造传统,仅集中于西部地区的观点不同,实际调查结果显示,传统生土材料在乡村房屋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的比例,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%。

  穆钧至今依然记得15年前,当他在接受香港中文大学博士申请面试时,吴恩融教授问他:“你读博士,想研究什么?”。他说:“在西北的黄土高原,有很多传统生土建筑,人人都说它有冬暖夏凉、经济节能,可是愿意住在里面的人越来越少,所以我想好好研究这个问题。”

  13年前,带着吴恩融教授的“嘱托”,穆钧频繁往返于香港和远在甘肃的毛寺村。尤其在施工期间,他作为驻场建筑师,驻守在村里长达一年,与村民同吃同住,在这期间对生土建造技术进行了深入的发掘和利用。

  11年前,512汶川地震之后,住房和城乡建设部委托(香港)无止桥慈善基金,统筹香港中文大学、西安建筑科技大学、重庆大学等高校成立联合团队,以马鞍桥村为基地启动了震后村落重建研究与示范项目,旨在针对贫困农村地区,研究与示范一种易于被当地村民接受、掌握和传承的适宜性生态重建模式。因为有结构专家周铁钢教授的鼎力支撑,团队对如何改良和应用生土建造传统进行了深入的研究。

  之后的许多年中,穆钧和他团队的成员,往返穿梭于中国的十几个省市,奔走于乡村和城市之间,试图寻找一种在传统与现代,传承与弘扬之中为不同的人群找到各地其所的 “栖身之所”。

  从西北黄土高原里传出的村民们舒心欢快的笑声,到法国里昂世界生土建筑大会金光闪耀的颁奖典礼,看似远隔万里,却又尽在咫尺。

  设立于1985年的“世界人居奖”,由世界人居基金(World Habitat)与联合国人居署(UN-Habitat)联合主办,是目前国际规格最高、最具权威性的人居类专业奖项之一。围绕该奖项的竞争旨在发现可持续发展人居项目和为发展中国家提供解决住房问题切实办法的项目,还延伸到人居的相关领域,如失业、能源等。

  外貌简朴、就地取材,节能环保,施工工艺相对简单的“土房子”能够荣获该奖项,在世界舞台上展现中国人的“中国范儿”。穆钧正用他的行动告诉大家,当大家回归人类的初衷,生活的本源,关注生命本体时,与人类同呼吸、共命运时,价值和意义全部蕴含其中。

 

 

  “会呼吸”的土房子

  甘肃庆阳,位于甘肃省最东部,陕西、甘肃、宁夏三省区的交汇处,冬季常刮西北风,属于严寒地区。2004年,穆钧正在进行该地区的“毛寺生态实验小学”项目。

  为了最大限度地减小冬季采暖能耗,在导师吴恩融教授的引导下,穆钧将当地可得的所有传统的或工业化的建筑材料及其建造技术,以教室作为单元模型,利用App逐一引入进行模拟试验,就是要研究材料、形式与空间设计对建筑热工性能的影响。

  研究中他发现,有一类技术具有最高的节能性价比,那就是当地以土坯、秸秆等自然材料为基础的传统建造技术。将常规的240mm厚烧结砖墙,替换为同等造价的600mm厚土坯墙,冬季教室内气温可平均提升1.5℃;将常规屋面保温挤塑板,替换为同等绝热效能的草泥垫层,造价可降低至少80%。

  根据对建成校舍的跟踪监测发现,即使在气温平均低达-12℃的1月,无需任何采暖措施,仅利用40多个学生的人体散热(相当于3200W的电暖气),教室室内便可以达到适宜的舒适度。而其造价与当地具有同等抗震和保温性能的常规砖混房屋相比,仅为后者的2/3,且全部施工仅由村民利用简单的机具实施完成。

  “一般的建筑材料的保温层都是靠细微孔洞留住空气来实现室内外温度的隔绝。当室外热时室内就相对凉,当室外冷时室内的温度也不会散失出去。” 蒋蔚老师讲述了生土这款天然的保温材料的原理,“与其他建筑材料不同的是,夯土是一种难得的多孔重型材料,不仅具有大量可起绝热作用的细微空腔孔洞,而且又具有十分突出的蓄热性能。在此基础上,只要墙的厚度、密实度、空间大小合适,它的保温性能自然就会很好。”

  同时,正因其多孔性特点,夯土的吸湿性能是混凝土和烧结砖的30倍,可以十分有效地调节室内湿度。尤其在南方潮湿闷热的天气里,墙体可以吸取大量的空气中的水分,使室内的湿度降低;而当空气干燥时,它又可以释放出水分,来增加空气中的湿度。“可以说这是一款会呼吸的材料,通过调节室内的湿度和空气质量,提升用户的居住体验,甚至可以起到美容养颜的效果。”蒋老师开玩笑地说。

 

 

  “有性格”的土房子

  足球射手榜排名现代生土建筑研究中心的外墙,就是用取自云南沙溪的土,师生亲自动手夯制而成的。

  “一般接到相关的项目,大家就会从项目附近取土样,进行实验室测试,选出性能最好的土,根据生土材料优化原理,配上一定比例的砂子和石子,使土料混合物形成与混凝土相类似的骨料构成。”团队成员顾倩倩告诉记者。

  生土材料也就是以原土中的黏粒取代水泥成分,形成黏粒、细砂、石子的骨料配比构成,通过含水率的控制和基于机械的强力夯击所带来的物理作用,使得干燥后形成的夯筑体的力学性能,以及耐水、防蛀、防潮等耐久性能够得到极大的提升。

  椽筑和版筑是我国传统夯土技术中最为常见的两种模板体系。但模板刚度均不足以抵御气动或电动夯锤带来的冲击力。欧美现代夯土普遍采用的是以“DOKA”为代表的混凝土铝镁合金模板体系,尽管组装灵活、操作简易,但价格高昂。

  团队曾尝试利用我国市场常见的钢模板体系,但经过试验发现,其抗横向冲击的能力依然不足,并且组装费时费力,并不适用于农村相对粗放的施工模式。有鉴于此,团队根据西部贫困农村地区的现状条件,对所需新型模板体系研发制定了相应的目标和原则,并通过大量的市场调研和多轮加工试验,最终选择利用竹胶板、型钢、螺杆等村镇建材市场常见的材料,设计加工形成了一套新型模板体系。该体系组装灵活,操作简易,可直接夯筑“T”型、“L”型、“I”型墙体,进一步加强了传统夯土房屋墙体转角和T型交接等薄弱环节的结构强度。

  我国西部具有夯土建造传统的农村,多位于地震多发地带,加之人们对传统夯土民居抗震性能的普遍担忧,使得基于现代夯土技术的建筑结构体系研究至关重要。

  以团队核心周铁钢教授开展的大量抗震研究成果为基础,在示范建设的过程中,团队派专人驻守现场,在进行技术引导的同时,随时针对施工中产生的技术问题进行优化改进。由于当地村民普遍具有传统夯筑的经验,通过这一实际操作的培训模式,他们很快便掌握了各种新技术的要领,并积累了充分的经验。

  而对于现代夯土在性能方面的提升,建设初期他们并不以为然,认为“土东西”能有多结实啊。但是最后发生的一件事儿改变了他们的认知,因一段夯土墙存在施工错误而不得不返工,费了九牛二虎之力才将其拆除的村民们,这才信服了新型夯土的“利害”。

  这件事儿一传十,十传百,周边的村民竞相前来参观。正是通过这种亲身体验的过程,使当地的村民对这一虽新鲜但又很熟悉的升级版传统技术,产生了极大的热情。

  试验结果显示,基于该结构体系下的新型夯土房屋,完全可以满足我国8 度地震设防烈度的要求,实现“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震设防目标。

  这个土房子的另一个好处在于,它具有可再生性,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%;基于生土基技术施工简易,造价低廉。

 

 

 

  就地取材、原料价格低廉、节能环保、保温保湿、可反复利用…… 在发掘、改良和革新传承我国生土建筑传统的过程中,穆钧教授和他的团队遇到了太多的惊喜,也体会了很多思想的碰撞。“唯有回归本源初心,把老祖宗留给大家的建筑宝藏传承下去,留住大家的根才能走出自己的路。”穆钧老师说。

  谈起有关中国的“栖居梦想”,穆钧说,希翼有一天,“城市与乡村的区别,不再是发达与落后、富足与贫困,而是代表着两种相互平行且各富魅力的栖居模式。人们可以在其中根据自己的人生态度和情趣,自由地选择理想的栖身之所,为心灵找寻一个温暖的归宿。”


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