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简便易行的生态建筑:土袋屋



文章发布时间:2015/5/26 22:26:23



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简便易行的生态建筑:土袋屋

谁是主角?泥土还是袋子

利用泥土和袋子来盖房子听起来象是科幻小说里的想法,然而这个概念已经存在好一段时间了。

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土袋建造的军事掩体

土袋(earthbag)经常被用来建造水堤以及其他类似的贮水构造。自从第一次世界大战以来,这个方法也被用来建造军事掩体、临时根据地甚至检查哨。到底这些元素:泥土、袋子和铁刺网是怎么样从战争用途转变成提供人们庇护之所这么平和而纯净的事情呢?这本身就是一个有趣的故事。

把装满尘土的袋子堆栈起来建造永久性居所的想法,是由建筑师Nader Khalili在80年代首次提出来的。(顺带一提,原本土袋建筑并非作为一个廉价而永续的建筑方式,而是为了在月球上居住而设计的!在一场NASA举办的探讨移民月球方法的研讨会中,Khalili提出了可以将月球表面的尘土装进袋子里来建筑各种结构。)

他创立了CalEarth学院并且在那里训练人们建立了一套方法,利用长管状的聚丙烯(PP,Polypropylene) 袋子填土形成一圈并层层相叠,再利用铁刺网线(barbed wire)置于层与层之间来稳定结构。含有水分的泥砖土(adobe soil) 被装填在长管状的袋子里并且夯实,干燥之后就会变成很大且长的泥砖,称之为超级泥砖(Super Adobe)。

土袋一直被用来建造各种建筑结构,有一些人进一步改良了这个方法。Kelly Hart以及Owen Geiger博士多年来研究、试验这个方法,并且制作了大量的文件纪录,他们的研究、实验和相关的信息可以在网络上自由取得,对于所有有志于永续建筑的人们而言是无价的资产。其他研究土袋建筑的人包括Akio Inoue, Kaki Hunter, Doni Kiffmeyer, Joe Kennedy以及Paulina Wojziekowska。

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什么是土袋建筑方法?

土袋建筑是一种“弹性形式夯土”(flexible-form-rammed-earth)的方法,将适当比例混合的泥土装进麻布或是聚丙烯袋子中,封口并且像砌砖那样层层交错堆栈起来,再利用铁刺网线放置在层与层之间作为黏合的“沙浆”,然后加以夯实使之互相结合。

自力造屋、永续性以及土袋建筑

为什么要建造土袋屋?

  • 一个永续性的方法应该具有高度的可调适性以便能顺应环境。土袋建筑有非常高的多样性,你可以修改这个建筑方法的毎个层面,包括“土”和“袋”。
  • 土袋建筑结合了废弃再利用的资材(袋子)以及就地取得的资材(土),因此能将碳足迹大幅降低,资源的运送也变得很少。
  • 将高耗能资材(如水泥、钢铁等)使用量大幅降低。因此适度的使用这类资材是可以的。
  • 土袋建筑使用日常生活中的材料和工具(土、袋子、针、线绳、铁刺网等等),毎个人都可取得,也容易购买。
  • 在社会意义上也是永续性的,因为土袋建筑只需要半专业以及非专业的劳力,不要求特殊的建筑知识。只要有一般的常识即敷所需。
  • 土袋房子可以由一小群人来兴建,即使只有两个人也可以建立他们自己的家!
  • 不需要建筑师或是土木技师!(注意:必须依据当地法律行事)
  • 在过程中能让个人的创意尽情发挥,毎一部分都能依照需要修改!
  • 珍贵的表土可以被保存下来(表土是世界各地的建筑工地中最不被珍惜对待的资源)。
  • 与其他使用土的建筑方法例如泥砖(adobe)、竹编泥灰墙(wattle and doub, 将灰泥涂在竹或藤编墙体上)相比,建造的速度较快。

土袋怎么做?

如果一个土袋建筑使用的是“结构性”的袋子,那么只要是在夯实干燥之后能够维持形状不变的材料即可使用,像是砂或是碎石子便是这样的材料。但是如果使用的是“非结构性”或是作为“板模”的袋子,那么填充的材料就要很小心地加以选择。组成填充材料的各个成分的比例是极为重要的。在决定最终的组成成分之前进行测试并且尝试几种不同的比例和组合是很必要的。

表土或是富含有机质的壤土绝对不可以用来建造房子,适合用来耕种植物的土壤也不可以拿来建造房子。一般来说,在土袋建筑中混合了水分的填充材料是由30%的黏土和70%的砂组合而成。如果黏土的比例增加,那么超级泥砖在干燥地过程中会产生裂缝,反过来说,如果砂的比例增加,那么超级泥砖会无法保持形状而变形。

因此,有必要对建筑基地的土壤作测试,并依据结果调整成分来得到想要的比例。不需要将土壤送到实验室作测试(如果刚好有机构可以提供这些测试或者是要进行较大规模的建筑计划,那么很值得一试。) 在现场进行简易的测试即可了解当地土壤的性质。

固定剂(stabilizer),例如水泥或是石灰可以加入混合材料中来帮助各个成分更稳固的黏结在一起。一般而言,可以加入5%的水泥作为混合的材料的固定剂。

在混合材料中所加入的水的份量,对于土袋能否被确实夯实有很关键的影响,加入的水要足够以便能使混合材料适度的潮湿。抓起一把潮湿的混合材料并用手挤压,它应该要能保持一定的形状不散开,并且不会沾湿你的手掌。

在整个建筑的过程中,要持续检视土的混合比例,以及所加入的水的份量。

用来建造房子的袋子应该要依据填充的材料、建筑物的特性和袋子本身是否容易取得来考量。可以使用麻布/黄麻袋子,但是聚丙烯(PP)袋子会更加强韧和耐久。不过要注意的是如果将聚丙烯袋子曝露在日晒下,会因为紫外线的照射而造成损坏,袋子会变得易碎而很容易被撕裂。因此在施工的过程中,必须要让这些聚丙烯袋子一直有遮荫,避免阳光照射。一旦完工,就要把墙面抹上灰泥(plaster)加以保护。

袋子的大小要能够让人容易使用。装水泥的袋子容量是50公斤,当建筑超过一定高度之后会因为太笨重而增加施工的困难。所以当墙愈筑愈高,就要使用容量较小的袋子。水泥袋子通常在混凝土建筑物施工完成后就被丢弃或是烧掉,应该可以用低廉的价格在一般的建筑工地中买到很多空的水泥袋子,甚至是免费的。大部分的水泥袋可能有破洞,如果破洞很小是没有关系的。破洞大一点的袋子则可以用来当作“半个土袋”,若不行的话就要丢弃。

另外也可以用装肥料或是谷物的袋子,它们大多为25公斤的容量。袋子的尺寸不宜太小,否则可能会使得筑起来的墙不稳定。

你也可以用聚丙烯长管(即尚未裁切成袋子,呈长管状的聚丙烯编织布)来形成圈状,一层一层堆栈起来即可建成墙。这种方式消除了以砌砖方式叠墙时袋与袋之间的垂直接合面,从而增强了稳定性。

各式各样的土袋屋

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土袋屋建造方式简易图解

具体建造方式请参见《土袋屋手册》

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