生土建筑存在的问题与发展方向

生土建筑作为一种古老的建筑形式,在世界范围内广泛分布。它因具备取材方便、便于施工、造价低廉、节能环保、融于自然等许多其他建筑形式不能比拟的优势而生生不息、历久弥坚。然而随着现代文明的发展,各种建筑材料不断涌现,生土建筑逐渐淡出过人们的视线。在注重可持续发展,人与自然和谐相处的今日,生土建筑因其建筑蕴含着巨大的生态价值和发展潜力,再次受到世人的瞩目。本文通过对生土建筑的研究现状和优缺点进行总结,分析生土建筑发展面临的问题,并对生土建筑未来的发展方向提出了展望。     

当代国外生土材料的复合应用与现代表达研究

生土材料由于低碳、环保、经济的优势而备受社会各界人士的青睐。近年来,伴随着建筑材料的革新,当代国外生土建筑涌现了生土和其他可持续性材料相结合的新型生土建筑形式。以当代国外生土材料作为研究对象,探讨其与新型材料组合应用所创造的“低成本”与“高品质”两种不同的发展方向,并分析生土建筑现代性表达的途径,谨此希望对我国生土建筑的发展与革新提供一定的借鉴与启发。     

生土建筑研究综述

生土建筑是一种古老的建筑形式。在近代能源危机、生态危机、可持续发展战略的大背景下,生态文明与地域文化给生土建筑提供了广阔的发展空间。文章详细介绍了生土建筑的国外发展情况及国内的研究现状及水平,分析了震害产生的主要原因,简要归纳了生土建筑的结构形式、有待解决的问题。     

生态文明建设背景下我国生土建筑抗震性能研究

生土建筑是一种传统建筑形式,但传统生土建筑墙体材料抗震性能较差。总结我国生土墙体抗震性能、生土房屋抗震性能、生土结构抗震加固等方面的研究进展,为生土建筑提供参考。     

法规对生土材料使用及建筑与室内设计影响研究

在全球能源危机之后,生土建筑作为一种极具生态价值与地域特色的建筑形式,再度在国外建筑市场兴盛。生土材料应用广泛,可以用于建造墙体、室内壁炉、室内装饰墙以及制作涂料等。与国外的蓬勃发展相比,现代生土建筑当前在我国的发展似乎停滞不前。究其原因,法规对于一国的产业发展有相当的影响。了解国外法规发展经验,将对我国生土建筑产业链发展起到促进作用。为此,从分析几个代表性国家的生土建筑法规出发,探究法规对该国生土材料使用与生土建筑设计的影响。并借鉴国外生土建筑法规,结合我国国情展开探讨。加强与生土建筑产业相关专项法规的制订与政策扶持,推动生土建筑产业作为生态建筑。     

浅析中国生土建筑

通过阅读《新乡土建筑》,认识到中国发展生土建筑的必要性,并着重介绍了我国建筑史上一些比较重要的生土建筑形式:窑洞、版筑建筑和土坯建筑,以引起大家对生土建筑的关注。     

走向生土建筑结构

讨论生态文明时代给生土建筑带来的历史机遇与挑战,叙述生土建筑的国内外研究现状和其震害特征,提出生土建筑在我国的发展趋势和要求:以新农村建设为契机,秉承传统生土结构的精髓并借鉴国外先进的研究成果,积极探索符合当代人生活模式的生土建筑形式以及满足抗震要求的生土结构形式。     

生土建筑在浙江农村的发展

生土建筑是浙江农村一种传统的建筑形式。从70年代后期开始,生土建筑这一古老的建筑形式,在浙江农村发生了深刻的变化。除了大家所熟知的泥木结构外,出现了以生土墙承重的“生土——钢筋混凝土”结构(生土混合结构),使生土建筑随着时代的发展而焕发出新的活力。一改千百年来以素土夯筑生土墙的施工习惯,现在浙江农村的不少地区夯筑成三合土墙或灰砂墙。浙江的诸暨及其邻近的肖山、义鸟、江浦等     

生土砌块的研究进展与应用

本文简述了生土砌块建筑的发展过程,以及国内外关于生土砌块在物理性能、力学性能和耐久性方面的研究进展。基于生土材料自身特点和复杂性,以及现代建筑技术要求的提高,指出需要进一步开展生土砌块性能优化及生产应用技术研究:生土砌块性能优化、生土砌块的再生性、生土砌块试验方法、生土砌块生产应用技术、配套粘结和抹面材料,为生土砌块和生土砌块建筑发展提供技术支撑。     

介绍一种新的生土建筑

很久以前,人类就开始用生土建造房屋。随着砼、钢等材料的问世及综合应用,生土这种建筑材料被人们忽略了,即使在一些不发达的国家和地区,生土也已被砖和砼所代替。 在今天恢复这种古老的建筑形式将会是非常吸引人的。现在这种传统技术在也门、摩洛哥等适于用生土建造房屋的地方仍在应用。关于这种生土建筑,有两点需要说明: 1.无论过去还是现在,用于传统生土建筑的土都是一种掺着水和草的泥土,这种泥一般被固定在两块木板间,然后晒干,或者直接做成土坯风干。     

古建筑砖-土结构力学性能及裂缝成因分析

古建筑中砖-土结构材料的劣化与古建筑裂缝扩展关系密切。以现役西安明代城墙及钟楼等古建筑为研究对象，对其墙体开裂特征及开裂原因开展了现场调研，并采用室内试验、回弹试验、面波测试和环境激励法对比分析了砖墙砌体及夯土材料的等效力学参数及其合理的取值范围。提出了考虑损伤的砌体力学模型，通过室内试验获取了夯土软化期间力学参数与饱和度的关系，采用数值分析方法对比分析了砖-土结构材料在劣化或软化期间古建筑基座的受力和变形特征。研究结果表明：夯土软化会诱发古建筑基座裂缝由上向下扩展，砌体劣化会导致裂缝由下向上扩展，且夯土软化效应对古建筑的稳定性影响更大；为了加强古建筑基座的稳定性，应采取有效的防、排水措施防止水分入渗，控制基座内夯土的饱和度低于75%，对外墙砌体结构开裂位置采取相应的加固措施，控制现役状态下的砌体损伤因子低于0.6。     

基于保护原则的福建土楼夯土营建技术研究

文章简要论述了生土建筑的发展历史和夯土建筑的营造技艺,以福建土楼为例指出夯土营造技艺具有取材方便、热功性好、隔声性好的优势,以及耐久抗震性差、结构选型局限、施工成本高、建设周期长、卫生条件欠缺几方面弊端。同时文章阐述了国内外建筑师对夯土建筑的一系列非连贯性的建造实验和探索,以及进行这种夯土建筑营造对传统和当代建筑意义。最后,提出夯土技术在新时代发展过程中创新的思维和方向。根据保护的不同等级的要求,在原始复原、改良维护、保护探索三个层面进行研究。     

“三坊七巷”夯土墙材料性能试验研究

本文对福州“三坊七巷”现场历史夯土墙进行取样,研究历史夯土墙材料的抗压强度,并对采用传统技术与工艺夯筑眄对比夯土墙进行取样试验、对比分析,相关研究成果可做为历史文物夯土墙修缮加固的技术参考。     

纤维加筋土坯的蒸发过程及抗拉强度特性

土坯作为一种生态、低碳和环保的建筑材料,其力学性能是学界和工程技术人员关注的重点。为了提高土坯的综合抗拉特性,提出采用纤维加筋技术对土坯进行改性处理。通过模拟土坯的形成过程,制备了一系列不同纤维掺量(0~0.2%)、初始含水率(16.5%~20.5%)和干密度(1.50~1.70 g/cm³)的压实土坯试样,进行自然干燥处理,并对干燥后的土坯试样开展了一系列劈裂试验,重点分析了纤维掺量和初始压实状态对土坯干燥失水过程及抗拉强度的影响。结果表明:(1)纤维加筋对土坯的干燥失水过程没有明显影响,但加筋土坯的残余含水率随纤维掺量呈"先降后升"趋势;(2)纤维加筋能显著提高土坯的抗拉强度,但其对抗拉强度的贡献随掺量的参加呈"先升后缓"趋势,对南京地区的下蜀土而言,其最优纤维掺量为0.1%,且纤维加筋能有效抑制土坯的脆性破坏模式,改善土坯的残余抗拉强度和韧性;(3)提高土坯制作时的初始含水率和初始干密度对改善土坯的抗拉强度和纤维加筋效果有较好的正面作用;(4)纤-土界面的微观力学作用及纤维的"桥梁"作用是控制纤维加筋土坯综合抗拉特性的关键因素。     

First exploratory study on dynamic characteristics of rammed earth buildings

Rammed earth construction is attracting a renewed interest throughout the world thanks to its “green” characteristics in the context of sustainable development. Several studies have been carried out to investigate this material and evaluate its durability along with its mechanical, thermal and earthquake capacities. This paper presents a study on the parameters needed for the seismic design of rammed earth buildings in accordance with current earthquake standards. First, the dynamic parameters of buildings such as natural frequencies and damping ratios-which were necessary to determine the equivalent static seismic force-were identified using in-situ dynamic measurements. Then, these experimental values were compared with the values calculated by empirical formulas suggested in Eurocode 8 to demonstrate that these formulas were applicable for the cases of rammed earth structures. Then, modeling was done to find a simple suitable model for rammed earth structures. Laboratory experiments were developed to measure the Poisson’s ratio which was necessary for the models. The results provided by the shear-beam model were close to that of in-situ experiments, which showed a shearing behavior of rammed earth structures. Elements which influenced the dynamic behavior of this structural type were also discussed. Understanding the dynamic characteristics of rammed earth structures will help engineers in their design of new rammed earth buildings but also in earthquake analyses of existing rammed earth buildings.     

Energy use and thermal comfort in a rammed earth office building

A two-storey rammed earth building was built on the Thurgoona Campus of Charles Sturt University in Albury-Wodonga, Australia, in 1999. The building is novel both in the use of materials and equipment for heating and cooling. The climate at Wodonga can be characterised as hot and dry, so the challenge of providing comfortable working conditions with minimal energy consumption is considerable. This paper describes an evaluation of the building in terms of measured thermal comfort and energy use. Measurements, confirmed by a staff questionnaire, found the building was too hot in summer and too cold in winter. Comparison with another office building in the same location found that the rammed earth building used more energy for heating. The thermal performance of three offices in the rammed earth building was investigated further using simulation to predict office temperatures. Comparisons were made with measurements made over typical weeks in summer and winter. The validated model has been used to investigate key building parameters and strategies to improve the thermal comfort and reduce energy consumption in the building. Simulations showed that improvements could be made by design and control strategy changes.     

编者按

实心建筑材料的形式多种多样，譬如棱角分明的清水混凝土、由天然石材或夯土制成的粗糙表面、经过抹灰处理或带有覆层的建筑外围护结构、结构鲜明的砖砌立面等等。本期杂志精选的建筑案例正反映出了这种多样性。形式各异的混凝土在建筑中往往起着决定性的作用。此外，荷兰的一座市政厅还显示出了光线投射在砖砌立面上会给人带来怎样一种生动的印象。在慕尼黑的一所住宅中，粗糙的外观与坚硬而清澈的玻璃表面形成鲜明的视觉对比，构成住宅的一大特色。     

Compressive strength characteristics of cement stabilized rammed earth walls

In order to minimize the environmental impacts caused by over exploitation of natural resources for the production of building material, the possibility of using cement stabilized rammed earth for load-bearing walls has been assessed. Since the vertical load carrying capacity primarily depends on the compressive strength, a comprehensive study was conducted for rammed earth walls constructed with three commonly available laterite soil types in Sri Lanka. The results indicate the possibility of using rammed earth for single storey houses which may also be extended to two storey houses. The load deformation characteristics were used to determine the suitable partial safety factors for the structural design.     

黄土高原地区传统民居夯筑工艺调查研究

传统建造技术的改良和现代化应用,是目前国际公认的实现绿色建筑生态性价比最高的技术路径之一。在此背景下,本文针对我国传统夯土建筑历史最为悠久,应用最为广泛的黄土高原地区,对其代表性传统夯土建筑类型、分布及各类夯筑建造工艺进行系统梳理,以期为进一步的调查分析和技术改良研究奠定基础。