生土材料在建筑運用中的探討

鄭博

摘要：隨著中國科學技術(shù)的不斷加強和社會生產(chǎn)力的迅速提高，人們的物質(zhì)生活水平也不斷提高。然而，雖然人類正在高速發(fā)展，但他們必須面對隨之帶來的一系列問題。例如人口急劇增加，環(huán)境惡化，能源枯竭，資源浪費以及許多其他問題，包括過度建筑能源的消耗，已成為人類必須解決的主要問題。建筑物最大的能耗點是建筑材料的使用和廢棄建筑材料的再利用。中國目前的城鄉(xiāng)現(xiàn)有的建筑面積總和超過430億平方米。能量消耗可想而知，節(jié)約能源勢在必行。今天，在能源危機中，我們再次強調(diào)生土墻材料，這使得低能量生態(tài)建筑材料得以繼承和發(fā)揚光大。

關(guān)鍵詞：材料;建筑;節(jié)約能耗

一、生土材料的特點

生土建筑是指使用未煅燒的土壤（如粘土，沙子等）或簡單加工的未受干擾的土壤作為主要材料。它輔以天然材料，如木材和石頭，以建造建筑的主要結(jié)構(gòu)。原土建筑材料由原材料制成，采用不同方法加工，然后制成建筑工程所用的材料。它是人類保持生態(tài)平衡的最早和理想的建筑材料。生土材料有以下優(yōu)點（1）取材方便：大多數(shù)用于建造的原材料都是在當?shù)夭扇〉?，因此它可以適應不同的地形條件，在平坦的地形上建造地上和地下建筑物，并在斜坡上挖掘洞穴或建造其他樣式的建筑物。（2）節(jié)省能源：拆除后的建筑物產(chǎn)生的建筑垃圾，也可以用作大自然的原材料返回土地。節(jié)約了能源消耗，也保護了生態(tài)環(huán)境。（3）造價低廉：大多數(shù)土房建筑都使用原始土壤資源，這降低了建筑成本。（4）健康舒適：土建筑的物理特性是它具有良好的隔熱效果。它具有冬暖夏涼的特點，生土的隔音效果也很好，其耐火性也強于磚木建筑的防火性能，生土為建筑營造出一個安靜，舒適，健康和安全的生活環(huán)境。

二、現(xiàn)代土建造在建筑設計中的應用

在墻的設計中，墻是建筑物的主要組成部分。夯土建材料是一種古老建筑的材料，緊湊，密集和小的壓力混合泥漿的間隙，用作建筑物。中國長期以來一直在使用這項技術(shù)。夯土形成的一般方法是使用高強度的手工勞動，需要大量的勞動力才能用干燥的屏障對土壤層進行分層。夯土礦技術(shù)在墻體設計中的應用可以從兩個方面入手：橫向連接和垂直軸承。在橫向連接中，主要是墻壁與墻壁之間的連接，墻壁與立柱之間的連接，墻壁與門窗之間的連接。墻壁之間的連接可以通過橫向技術(shù)或垂直技術(shù)進行，兩種技術(shù)在其展示和應用范圍內(nèi)特別獨特。水平適用于墻壁有許多轉(zhuǎn)折點的情況，并且當建造墻壁時，該層建在地板上。垂直技術(shù)適用于上壁和下壁具有環(huán)形梁的情況。首先完成奇數(shù)端的構(gòu)造，并根據(jù)柱的類型和與墻的關(guān)系進行壁到柱構(gòu)造技術(shù)。例如，建筑柱設置為增強墻的延展性，并應與環(huán)梁組合設置，以提高墻的穩(wěn)定性。墻壁與門窗之間的連接需要設有嵌入式部件，以便于后續(xù)施工。

開口設計的設計主要是設計門窗的位置，確定開口的位置和開孔的方式。比如進行采光和通風等作用。開口設計是土建筑設計的一個難點。預留的開口設計需要與建筑物的結(jié)構(gòu)框架結(jié)合打開孔，風險因素低，操作方便。開洞形式較為豐富自由。鑲嵌開口設計通常使用堅固的材料，例如木框架和鋼管，以幫助打開孔。但其危險系數(shù)較高，在操作過程中容易影響建筑稱重墻的結(jié)構(gòu)。

板坯設計，板坯是建筑物的水平承重結(jié)構(gòu)，負荷可以通過該結(jié)構(gòu)傳遞到墻壁或柱子。板坯還具有約束墻壁和柱子的作用，也是墻壁和柱子力傳遞的一種方式。在夯土建筑中的板坯設計中也應充分考慮這一點。根據(jù)板與墻之間的連接方式，可以分為搭接關(guān)系和非搭建關(guān)系。沒有搭接接頭的墻壁不受此力的影響。通常，框架結(jié)構(gòu)不是搭接關(guān)系，并且搭接關(guān)系是夯實壁的自支撐結(jié)構(gòu)的形式。

屋頂設計，建筑物的屋頂主要是分開自然租賃，阻擋雪，陽光，保護建筑物和居住人口。夯土建筑的屋頂設計相當于為建筑物戴上帽子，其設計效果對建筑性能有重要影響。其設計形式主要分為覆蓋式和未覆蓋型。覆蓋的屋頂通風以保護屋頂下的墻壁，而未覆蓋的屋頂沒有被縫隙覆蓋。

三、生土材料研究的目的和意義

習近平同志在十九大報告中明確指出，人與人之間應保持和諧共生。要建立和實踐綠水青山為金山銀山的理念，堅持節(jié)約資源，保護環(huán)境的基本國策。中國幅員遼闊，自然資源豐富。作為一個倡導環(huán)境保護，改善生活條件，建立和諧，和諧的人與自然關(guān)系的國家，中國已成為生態(tài)環(huán)境建設的中堅力量。生土墻體材料的建筑做到了節(jié)約資源和保護環(huán)境的基本國策，其原材料的利用和廢材料的再利用都充分的復合當下的環(huán)保形式。然而，在傳統(tǒng)的土墻材料建筑中，人們往往依靠經(jīng)驗，缺乏科學系統(tǒng)的指導，缺乏科學的系統(tǒng)建設。因此，在研究和開發(fā)傳統(tǒng)的土墻材料時，改變土壤的韌度是非常實用的，系統(tǒng)地研究和分析提高耐久性的技術(shù)方法。土墻材料的力學性能和物理性質(zhì)是確保土方建筑物長期穩(wěn)定使用而不受損壞的基本原則。對于不同的土壤，必須對不同的土壤和改性土墻材料進行不同的抗壓強度和抗剪強度。彎曲強度，收縮，變形，耐水性，抗凍性的實驗研究和分析。通過有效地研究不同土壤的材料，提高上升土墻材料的力學性能和耐久性。通過對不同土壤中土壤壁材料和改性土墻材料力學性能和耐久性的研究，對土壤材料性質(zhì)進行了系統(tǒng)研究。尋求混合物的多樣性，合理的配比和混合比，以及最佳性能，使改性土墻材料的耐久性達到建筑稱重的標準。它不僅改善了我們的室內(nèi)環(huán)境，節(jié)約能源，也降低了建筑材料的成本，而且使農(nóng)村的墻體生土材料為農(nóng)村新型的建筑材料的使用提供了理論基礎和實踐依據(jù)。對維護我國的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

四.傳統(tǒng)生土材料的改性探討

由于耐水性，低強度和低體積穩(wěn)定性等缺點，傳統(tǒng)的生土材料嚴重限制了生土的應用。因此，利用國內(nèi)外傳統(tǒng)的膠凝材料，工業(yè)廢料和天然材料對原土改性的研究越來越多。中國對石灰和水泥改良土進行了一系列實驗研究，改良土的土力學，抗風化和抗震性能得到了較好的提高;使用廢磷石膏和天然石膏來改造綠磚?？茖W家們使用狗尾草作為增強材料，大大提高了土坯的剪切和彎曲強度，改善了土坯的力學性能;開展了原土農(nóng)家墻體材料改性研究，增加了石灰，秸稈等改性材料。雖然對原料土壤改性的研究越來越多，但不同地區(qū)的原始土壤中沒有單一的改性材料，這取決于不同土壤材料的不同性質(zhì)。許多改性材料不適用于每種土壤，并且不可能或不必逐個進行測試。充分利用當?shù)氐耐敛牧?，結(jié)合當?shù)氐臍夂蛱攸c，尋求最佳的材料配合的比例，此外，生土的生態(tài)改性提高了改性土墻材料的力學性能和耐久性，不僅有利于改善室內(nèi)生活環(huán)境，此外，它節(jié)省了能源并降低了使用建筑物的成本。

五.總結(jié)

總而言之，現(xiàn)代生土建筑技術(shù)在建筑設計中的應用，可以極大地提高建筑的生態(tài)性能，符合當前生態(tài)建筑設計的發(fā)展方向。應不斷改進生土材料的優(yōu)化技術(shù)，是滿足施工質(zhì)量要求的土建筑，促進生土建筑材料的推廣。中國的能源問題日益嚴峻，節(jié)約能源勢在必行，建筑能源消耗是人們經(jīng)常忽視的一個主要問題。原料土是一種理想的綠色墻體材料，可以保持生態(tài)系統(tǒng)的平衡，因此土建筑的發(fā)展具有廣闊的空間。本文簡要總結(jié)了土質(zhì)墻體材料的特點，提出了土壤改良后土壤材料的改性和土壤力學性質(zhì)要解決的問題。為土墻材料的研究提供一些參考。

（作者單位：云南藝術(shù)學院）