生土建筑的传统分类及创新性发展研究

周 靓 西安美术学院建筑环境艺术系教授

“土”为五行之一，中国传统文化五行之土通常是指土具有载物、生化、收成的特性，凡具备生长、承载、受纳等作用的现象及事物皆归属于土。因此，有“土爰稼穑”“土载四行”“万物土中生万物土中灭”“土为万物之母”“万物生于土而终归于土”等传统俗语。

1 生土及生土建筑的概念与分布

中医学概念下的土被认为具有生化气血、运化精微之功能。考古学概念下的生土通常指在自然界经历了若干万年沉积后自然形成的颜色均匀、质地紧凑、结构细密的原生土，也被称为“净土”。而对于建筑学而言，生土通常被定义为未经化学加工锻造便可用于建筑建造的原状土。生土建筑则是指以原状土为材料建造出主体结构的建筑类型[1]。亘古至今，不同的学科文化对土有着不同的概念和见解，本文则主要涉及建筑学科领域内的生土概念。

生土是在全世界范围应用广泛且历史悠久的传统建筑材料之一。在古印度、古巴比伦、古埃及等古文明遗址考古中发现，将土作为建筑材料的工艺由来已久。最具代表性的有距今约10 000 年的巴勒斯坦杰里科古城土坯房屋遗迹、距今3 200 年的古埃及拉美西斯神庙的土坯房屋残垣、16 世纪也门希巴姆古城的土坯高层建筑群、中世纪西班牙生土城堡等，欧洲直至近代依然利用生土兴建大量多层住宅……生土建造及技艺在人类文明发展历程中始终扮演着至关重要的角色。据不完全统计，“至今全球仍有超过20 亿人口居住在多种形式的生土建筑之中，多集中于中东、北非、中亚等发展中国家或地区”[2]。

以生土为材料的建造是从原始社会传承至今的一种传统营造方法，已形成了大量历史遗存，在众多文献古籍中亦可见到取材生土的详细记载。我国现存生土建筑大部分位于中西部地区。中西部地区相对干燥少雨，黄河流域丰富的黄土资源更是就地可取。在适量水分作用下生土便可表现出较高的可塑性、黏性、蓄热性、耐火性等特点，使丰富的黄土资源自然而然成为最天然的建筑材料。中国传统文化中常用“土木之功”作为建造工程的另一种概括，由此能看出生土材料同木材一样，在我国传统建筑文化与营造技术中有着举足轻重的地位与作用。

2 生土建筑的主要加工形式

根据生土材料的应用机理，被称为“土”的属性材料，其中必然含有起粘接作用的成分，可以说生土是可塑性最强、应用范围最广的传统材料之一。因各地区气候、资源、习俗不同，传统生土材料也具有不同的应用形式。根据国际生土建筑中心的研究统计，全世界对于生土材料的应用可被归纳为整体筑造、土砖砌筑、辅助材料3大类型，又可分为夯土、土墼、土坯、草泥剁墙、覆土以及木骨泥墙等多种加工形式，分别用以满足墙体、屋面、地面等不同建筑部位的施工需要。

夯土是指借助夯锤等工具，在建造模板的约束下将一定湿度的生土材料冲击压实成为墙体的建造过程，是应用最为广泛的传统生土建造工艺之一（见图1）。按模板选材和固定方式不同，又可分为椽筑法与版筑法两大类。椽筑法多应用于木材资源相对匮乏的西北地区，木材模板在墙体夯筑完成后可二次用于屋面的建造。版筑法即采用厚实木板组装形成模具，逐层夯筑直接成墙。

图1 夯土模板制作

土墼类型也被称为“干打坯”，土墼与夯土的原理相似，多见于北方少雨干旱地区。以小型木框为模具将一定湿度生土夯击成砖，经过一定时期的干燥后成为砌筑墙体的生土砖。随着民族的融合和人口的迁徙，加之人们对传统营建工艺的接触了解越来越少，土墼的名称逐渐被遗忘，或者常与土坯混淆。

土坯古时特指泥制土砖，亦称“水脱坯”。与土墼相对应，常见做法是将土料加水和成泥挤压至木制模具，去模后成砖形，经数周干燥后再用于建筑墙体的砌筑。部分地区在砖坯中加入纤维或秸秆以增强土胚强度起到拉结的作用。南方盛产水稻的地区在水稻收割后水稻田干硬前，将水稻田内潮湿土壤连同水稻根系一起切割成砌块大小，干燥后就自然形成了夹杂秸秆的土坯砖。

草泥是人类最早掌握的房屋修造工艺之一，是将土料加水混合成泥状，再混入秸秆纤维，能起到抗拉防裂的作用。泥料和秸秆结合形成互补（见图2）。根据各地区秸秆资源的不同，混合在泥料中的秸秆类型也有所不同。草泥工艺自唐传入日本并传承至今，在工匠们长期不断的锤炼下，如今部分日本工匠的生土抹面技艺已享誉国际。

图2 草泥制作及抹面

木竹骨泥墙在众多的民宅、官署建筑类型中，多用于室内隔墙的修筑。在南方，木竹为骨的泥墙一直被广泛应用，传承至今。木竹骨泥墙常见做法是将木竹条或藤条编织成网作为隔墙框架，并用草泥将骨架的空隙填满后再抹平表面，草泥和骨架通过粘结性相结合，有效地提升了泥墙的稳定性和防腐防蛀性。

覆土类型的建筑是指在房屋顶部覆盖一定厚度的生土，以实现良好的保温和隔热作用，中国传统窑洞民居多为此类型，常可体现为挖窑和锢窑两种形式[3]。挖窑利用生土的直立坡挖掘出拱形横洞，或就地下挖成方形地坑院形成地坑窑用来居住；锢窑则是直接建于地面，采用土坯或砖石砌筑形成拱圈并在其上覆土形成房屋。窑洞冬暖夏凉正是得益于覆土层平衡室温和蓄热的性能。

3 当代生土建筑案例应用与转化

在当代生土建筑的案例中，兰州白塔山烧盐沟爬山楼窑洞建筑群易被人忽略，但这个被当地人称作“窑洞山庄”的地方却是中国生土研究的发源地，也是生土建筑研究的重要实验基地。

长城脚下的公社的二分宅，可以被看作中国较早的一批现代生土建筑。二分宅的建筑原型土埆厝是中国传统建筑形式之一，除了具备减少环境冲击的优点外，还具有使房屋冬暖夏凉、隔热隔音的功效，利用结合传统建筑的布局和建造方式表达了对创造中国新式现代民居的期望。

毛寺生态实验小学的设计建造强调的是科学且可推广的研究与设计方法。因当地气候夏季温和冬季寒冷，现有建筑多为生土建造。研究发现，利用生土建筑作为这里冬季热工设计是最为有效的生态设计手段。当地以生土窑洞为代表的当代建筑包含了众多值得生态建筑设计借鉴的自然元素。

马鞍桥村民活动中心是2008 年8 月攀枝花地震后的灾后重建项目。该项目主要是帮助当地村民完成一系列的民房维修维护，尤其是地震重建之后总结性工程的一个具有代表性的项目。

中国美术学院水岸山居中的夯土墙是空间场景塑造和建筑意向表达的重要元素。水岸山居将砂石作为夯土墙的原料，夯土工程所用的土源均是取自现场或附近场地用来平整开垦坡地的土。这种可持续的思想也顺应了建筑师意图体现人与自然和谐共生的最初构想与意愿。

马岔村村民活动中心、山东东营市黄河口生态旅游区游客服务中心的设计建造延续了建筑介入自然的呈现方式，对当地的黄土、砂石与植被进行充分利用，并将这一地区传统的夯土民居建造经验在设计实践中得以长足的发挥。

众多的案例不再一一展开。当然，除了国内的当代生土建筑案例，国外也不乏代表作品，如瑞士利口乐草药中心、法国代兰让考古博物馆、柏林和解礼拜堂、霍尔兹利运动公园器械室与计时塔、瑞士鸟类研究所访客中心、美国斯坦福大学校园Windhover 沉思中心、加拿大尼科米普沙漠文化中心等，都是国外具有代表性的生土材料建筑，在此不再赘述。

通过以上案例可以看出，国内外已有越来越多的团队开始进行以生土为建筑材料的创作和实验，但是这类生土建筑目前仍受到建造过程中较低的工业化与机械化施工水平的限制，预计未来在提高了施工建造效率后，将会有更大的潜力被发掘。