生土建筑在我国乡村建设中历史悠久，但由于耐久性不高等缺点，在当代逐渐被边缘化。通过多年的探索，乡村建设中应用的生土改良技术，不仅能够满足办公、民宿及教室等多种建筑类型的功能需求，还具有地域特色浓厚、空间舒适度较高、节能环保等特点，对乡村振兴传承地域特色、改善生态环境具有重要意义。
生土建筑广泛分布于世界各地，能较好地满足当地生产、生活的需要。生土建筑常常就地取材、善于利用地形地貌，因此地域特色鲜明、乡土美学浓郁且造价较低。但因不耐侵蚀、耗费人力等缺陷，逐渐淡出现代建筑的视野。对传统生土技术进行改良研究一直受到国内外相关学者的重视①生土改性研究，即向生土中添加适当物料以改善其力学性能，②生土产业化，包括生土砌块、生土砖和土坯砖的生产工艺改进等，③建造工艺的改进，生土材料的制作、构造的改进和建造工艺的优化等。基于以上认识，笔者进行了较长时间的思考，经过一系列实际项目的检验后，有了一些值得总结的做法。
（1）存在问题 风侵蚀、雨水冲刷和动物破坏是传统夯土墙耐久性不高的主要原因。①改良石砌或砖砌基础做法，以增强其防雨、防潮能力。基坑深度加大到500 mm以上，其底部使用三合土夯实并外加三七灰土防潮，基础出地面500 mm以上；②改良墙体覆顶的做法，以减少雨水侵蚀。覆顶宽度一般应超出墙体50 mm以上，其材料采用陶瓦或金属板；③使用现代夯实工具，增加墙体密实度，提高墙体抗风雨侵蚀能力；④改进夯实方法及工艺，提高夯土墙的整体性，延长使用寿命；⑤在墙体材料中增加30%石灰，提高墙体硬度，增加动物破坏的难度，减少夯土墙表面受损几率。
（1）存在问题 开裂是传统夯土墙常见的破坏之一，其主要原因有：干湿变化不一致导致墙体伸缩；墙体材料不合理；墙体与楼屋面结合处受到应力集中的影响。（2）改良策略 主要通过材料改善及工艺改良来提升夯土墙的抗裂性能。材料改善是指针对不同地区、不同土质，对夯土墙中粘土、石灰、骨料（卵石和沙子）的比例作适当调整。工艺改良包括7个方面：③使用压缩气泵夯打，提高夯土墙的密实度及均匀性，100 mm厚的松土夯实后可减少到约40 mm厚，每夯筑800 mm后架设上层夯土墙模板；④对边缘、角落和折角位置进行补强夯实，提高关键部位强度；⑤在夯好的墙体结合部中线掏挖150 mm×150 mm的纵向咬合槽，增加结合部的一体性（或整体夯筑，不留接头）；⑦改良开窗方法，宽度小于600 mm的窗在夯土墙体砌筑完毕后开挖洞口，将100 mm宽的木框放入洞口内侧，窗框与夯土墙体连接部分使用水泥砂浆找平，同时在木框四周靠近外墙一侧使用水泥砂浆固定。宽度大于1 100 mm的窗在墙体夯筑时预埋木桩，窗户上端使用预制水泥作为过梁。二层窗在墙体夯筑完成后开挖，夯筑墙体时在洞口预埋钢筋水泥过梁，两侧预埋木桩或水泥预制桩，或在夯土墙体两侧对应位置开槽，待窗框嵌入墙后，使用水泥砂浆填满缝隙，要求开窗与夯筑墙体间隔两周左右。
▲ 改良夯土墙抗裂性能的4种技术
▲ 左上：砖砌框架包裹
▲ 右上：现代金属模板
▲ 左下：板状夯筑
▲ 右下：夯土墙覆顶
（1）存在问题 传统三合土使用粘土、红糖、糯米、石灰等材料制成，需使用传统夯锤工具长时间夯打，存在抗裂性能不足的问题：①在大面积应用中难以保证稳定的抗裂效果；②施工耗时长，材料比例控制复杂；③大部分配方均依赖工匠的经验，较为随意。（2）改良策略 改良后的三合土由粘土、细沙、粗砂及石灰按 1∶2 ∶4 ∶3比例制成，使用现代夯筑工具夯打，以简化其工艺流程，提高抗裂能力。具体工艺是：施工前筛掉大颗粒沙子，加水，待粘土变为糊状后与其余材料混合，以约150 mm为一层分层夯实。待地面半干后，用现代工具夯打，每天夯打2遍，夏季连续夯打3～5天，冬季连续夯打7～10天，充分除去材料中的水分和空气。
▲ 改良三合土在庭院中的应用
（1）存在问题 传统生土墙体的质感较粗糙，纹理较简陋。内墙容易掉土、掉沙，不利于与现代功能结合，推广受到一定限制。（2）改良策略 ①以山体原生壤土与场地开挖土方为原料；⑤在材料中添加12%～18%熟石灰（细面）或竹纤维（毛面），在半湿润状态下抹面，每2h人工喷水避免局部开裂。
▲ 改良生土抹面样本
（1）存在问题 在体形系数相差不大时，传统生土建筑的保温性能主要与外墙厚度有关。现代建筑往往要求墙体、楼屋面等构件的厚度不宜过大，因此生土建筑的室内隔墙及屋顶部分的保温性能不佳。另外室内余热也难以循环利用。（2）改良策略 一方面是采用轻质填充土作为墙体材料：为改善生土建筑的保温、隔音性能，将植物、动物（毛发）纤维碎化后与粘土融合，制成填充材料。轻质填充土在制作过程中需将植物纤维和黄泥汤3∶1混合，搅拌达到手捏成团的标准，其密度约为400 kg/m3。另一方面是采取新的节能构造：①节能屋顶。在屋面瓦下增加厚70 mm的空气夹层，在望板上铺设泡沫板，其上再以轻质填充土隔热，泡沫板和轻质填充土厚度共50 mm，上部覆盖沥青瓦作屋面。夏季将空气层打开，在日照作用下，内部空气被加热上升后排出，带走热量，同时从侧窗补充冷空气。冬季封闭空气层，以泡沫板和填充土层保温，改善保温性能，同时将室内壁炉烟道和屋顶空气层连接，壁炉余热得以利用，提高热能利用率。②节能墙体。在外墙中部增加下侧开口空气层，内墙则使用轻质填充土配合夯土墙，利用空气流动导热节能。夏季南侧墙体在阳光照射下，空气受热上升带走墙面热量，侧窗充当通气孔自动补充冷空气。冬季关闭侧窗，空气层的冷空气在重力作用下排出，以利于室内保温。空气墙与室内火炕烟道相连，冬季炊事时，墙体蓄热并传回室内。
▲ 改良生土建筑室内保温性能
▲ 上：节能屋顶
▲ 下：节能墙体
（1）存在问题 传统生土建筑施工精度较低，特别是其内部门窗等构件与墙体的结合部位，是其隔音性能不理想的主要原因。（2）改良策略 将竹片与生土结合，把有机物与粘土搭配，分别用于隔墙和屋面，以改善上述性能。自制多种模数化竹片泥墙板，以榫卯及金属件连接拼合，较好地满足了多种类型的内部隔断、装饰墙面等需求，空隙处使用搅拌好的轻质填充土填充，改善隔音效果。竹片泥墙板的制作工艺是：首先将竹纤维过筛，将20～30 mm长的纤维筛出与含砂泥土和石灰混合搅拌，再用细钉将加工好的竹片与木制龙骨固定形成竹片井，其中木龙骨厚50 mm、竹片宽20 mm，间隔10 mm。竹片泥墙的面层易于平整、施工快速且具备一定防火能力，相比传统木片泥墙，将纤维填入竹片网格的凹空间中，还可以提高抗脱落及抗裂性能。竹片泥墙有利于地方经济发展，具有一定的产业化潜能和应用前景。以安吉为例，当地竹林面积达180万亩以上，每根直径10 cm的竹子可以制作3 ㎡的竹片，竹片泥墙所需竹纤维可从竹加工厂废料中取得，减少了废料处理成本。
▲ 改良的竹片泥墙技术
（1）存在问题 传统生土建筑的建造需耗费大量人力，特别是夯筑、取土等施工环节，人力耗费最多，导致造价较高，这也是影响生土建筑推广的主要原因之一。（2）改良策略 ①使用气动夯锤及铁电锤代替手动夯锤，夯筑时夯锤质量不大于55 kg，夯击压强小于1.5 MPa，用工人数从传统的10～15人降低为2～3人，劳动强度显著降低，墙体密实度明显提高；②就地取土、取沙，土方主要从场地平整、地下室开挖中获取，在地取材、原地建造，节约了大量人力。改良生土技术较好地传承了乡村地域特色，与乡村的气候、地理及社会条件相结合，有利于在乡村振兴建设中“留住乡愁”，融入既有风貌，避免“千村一面”；改良生土技术适用于乡村振兴中的民宅、公共建筑、民宿等多种类型，在沙土取得、材料回收利用、保温隔热及节能等方面均有利于乡村环境保护；改良生土技术具有低技术、低成本、便于建造及易维护等特征，适宜于乡村建造条件，而且能较快地为当地农民所掌握，有利于建造过程中邻里互助，促进乡村的产业振兴。虽然生土墙较厚，但乡村土地相对宽裕，能被普遍接受。
