#生土#荣获2019年度世界人居奖 铜奖土房子的“逆袭”( 二 )

在研究中穆钧发现 , 当地传统的土坯、秸秆等自然材料作为建筑主材 , 具有很好的呼吸作用 , 保暖性能好 , 造价低 , 且生态环保 , 可以就地取材 。

随后 , 团队开展了两项实验:他们首先将常规的240毫米厚烧结砖墙 , 替换为同等造价的600毫米厚土坯墙 , 这使得冬季教室内气温平均提升1.5℃;同时 , 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% 。

“通常 , 建筑材料的保温层是靠细微孔洞留住空气来实现室内外温度隔绝的 。 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 。 ”团队成员蒋蔚向采访人员描述着生土的保温原理:“而夯土就有所不同了 , 它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 , 还具有十分突出的蓄热性能 。 只要墙的厚度、密实度、空间大小合适 , 它的保温性能就会很好 。 ”

而且 , 正因其具有多孔性特点 , 夯土的吸湿性能是混凝土和烧结砖的30倍 , 可有效调节室内湿度 。 尤其在南方潮湿闷热的天气里 , 墙体可以吸收大量空气中的水分 , 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 。

蒋蔚开玩笑说 , 这可是一款会“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 。

具体成果还需要数据说话 。 监测数据表明:通过改造过的生土建筑 , 即使在气温平均低达-12℃的1月份 , 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) , 就可使室内达到适宜的舒适度 。 更为重要的是 , 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 , 仅为后者的三分之二 , 且全部施工仅由村民利用简单的机具就可实施完成 。

“从此以后 , 学校过冬再也不需要烧煤了 , 省下来的钱可以给孩子们多买一些书了 。 ”毛寺生态实验小学校长感慨道 。

对于穆钧而言 , 这句话是对这个项目的最大奖励 。

2008年汶川大地震以后 , 穆钧又在住建部的支持下作为项目负责人 , 开展了以四川会理县马鞍桥村为基地的震后重建综合示范项目 。 他们充分利用本地自然材料 , 通过融入抗震技术 , 改良当地传统夯土技术 , 自力更生开展家园重建 。 3个多月后 , 一幢幢崭新的土房子拔地而起……

就地取材、抗震环保

随着人类社会发展 , 高楼大厦、钢筋水泥成为一座城市现代化的标志 。 然而 , 标准化建筑带来的问题也很突出:房屋过于千篇一律 , 建筑材料的生产和运输成本普遍偏高 。

在穆钧团队的项目中 , 这个问题得到了很好解决 。 “通常在接到相关项目后 , 我们会从项目附近取土样 , 拿到实验室测试 , 选出性能最好的土 , 再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采访人员 。

这种新型的生土材料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 , 使其干燥后形成具有稳固力学结构的夯筑体 。 同时 , 其耐水、防蛀、防潮等耐久性能均得到极大提升 。

土房子是否防震?这也是居住者的共同疑虑 。 我国西部具有夯土建造传统的农村 , 多位于地震多发地带——因此 , 人们对传统夯土民居抗震性能普遍担忧 。 经过多年反复试验与测试 , 穆钧团队设计出的新型夯土房屋 , 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 。

在采访中 , 采访人员还了解到 , 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;同时 , 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黏土砖和混凝土的3%和9% 。


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