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摘 要：本文基于现代夯土建筑的基础理论，对现代夯土建筑与其他常规现代建筑的区别之处进行阐述，并结合建造工艺对现代夯土建筑设计了相关设计的研究定位，从而起到减少建筑环境消耗的目的，顺应低碳生活发展趋势。
关键词：现代建筑；夯土工艺；绿色建筑设计
一、现代夯土工艺
夯土具有绿色建筑的突出优势，但是为了克服夯土自身特性导致的缺陷，长期以来，国外对传统生土基材料优化机理进行了系统的基础试验研究，通过对传统夯土材料的优化，形成了一套现代生土材料优化的方法和工艺，例如以夯土墙为例，通过在原土中添加一定成分的细沙和石子，就可以使夯土材质形成与混凝土类似的骨料，再通过施加水和力的作用，就可以使传统夯土的内部发生微妙的物理和化学反应，使得最终形成的夯筑材料最高可达到粘土砖的强度，特别适合于现代建筑中的环保和宜居要求，是理想的现代建筑建造材料。
由此可见，设计者在选择现代夯土建筑时，需要对夯土材料有充分的认知和鉴别能力，尤其是对土壤需要有充分的优化和应用能力，这有利于更好的完成现代夯土建筑的设计及建造实施。
1、夯土的土壤材质
夯土材料中的土壤是底层母岩在自然环境下进过一系列生物、化学等反应的转化结果，通过对夯土土壤材质的分析可以得出岩石、石块、砾石、细砂、粉粒的组成物质。在大自然的风化作用下，岩石being最终分解成小碎粒，其中，黏土颗粒是天然的最小颗粒，能够将较大的颗粒粘结起来，是一种在粘结剂的作用下各颗粒凝聚而成的建筑材料，因此根据夯土土壤的不同材质，可以参入少许细砂和砾石，保持适当的水分，夯筑体的力学和耐久性能随之大幅度提高。
2、颗粒尺寸与空隙
土壤中不同大小的颗粒物质之间存在着空隙，空隙中的空间包含着水分和空气，这些空隙削弱了夯土中颗粒的凝结作用，使得土壤裂缝的形成成为可能，极大的破坏了夯土的结构性，因此，为了避免夯土在建筑使用中裂缝的产生，就应该将这种土壤中不同颗粒之间的空隙尽量减少，空隙是夯土实用化的最大薄弱点。
松散的土壤中，空隙大概有50%以上，这主要取决于土壤中颗粒物质的构成，夯土的石块、砾石、细砂、粉粒颗粒容易造成空隙的产生，因此在夯土的建造工艺上，需要通过模板夯实，并且在模板夯实之前，将土壤中的各粒径颗粒调整到合适的比例，这种夯土成分配制就是将单位空间内粒径小的黏粒以及粉粒填充粒径较大的细砂、砾石和石块之间的空隙。
3、理想状态的夯土
理想的建筑夯土就是要在夯土混合物中使用少量的水，一方面，水有利于夯土的凝聚和结构性，另一方面，过多的水容易造成夯土形成裂缝，通过在显微镜下成像可以发现，水分和黏土作为连接颗粒（砾石、砂子及粉粒混合物），黏土的黏性是在水的辅助下，依靠水的毛细管力加强彼此的粘结能力，但是，不同的水分含量会使混合料处于不同的状态，因此，在技术工艺上，需要将不同状态的混合料放置进特制的模具中，使用不同的力度进行试件夯筑，在稳定性和强度上达到最为理想的建筑材料。
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二、现代夯土建筑设计应用研究
建筑设计与设计理念、设计手法密切关联，对于夯土建筑而言，如果片面的从以上角度去理解则不能突出夯土的建筑特质，因为夯土作为一种建筑的基本材料和现代建筑的基础物质构成，在很大程度上决定了夯土建筑在更大尺度上的建筑形式和方式，通常而言，材料的质地、细节的构造以及其力学性能都决定了建筑的形式，并最终决定了建筑的完整和全部。
1、基础的设计
由于夯土材质的原因，其基础部分需要克服墙体的沉降以及墙体的底部腐蚀，夯土建筑对于基础的要求更高，因此，夯土建筑的基础必须加强自身防潮处理以及对周边的导水处理，需要提高基础安全高度。
这在一定程度上要求夯土建筑需要处于地势较高处且确保不会发生不均匀沉降的位置，此外，夯土建筑的基础必须要在很大程度上防潮，因此，设计时可以利用常规的砂浆防潮手段，或者使用油毡置于基础与夯土墙体的交界面处阻隔基础中水对夯土建筑的冲击。
2、墙体的设计
墙体是建筑物的重要组成部分。它的作用是承重、围护或分隔空间，对夯土墙体的设计，需要特别注意以下几个方面。
首先，对于夯土建筑的竖向承载力而言，夯土墙体在不依靠其他构件辅助支撑的情况下，墙体的高度和厚度比值不宜超过10，否则容易造成倾斜和倒塌，如果超过了上述比例，则需要改变墙体的形态设计。
其次，夯土建筑的墙体采用交错夯筑设计，使其在夯筑过程中，不断增强与墙体自身的连接，这在一方面有利于墙体的稳定性，另一方面，也可以在提高施工效率的同时保证墙体干缩率的最小化。这种横向夯筑的方式，逐层完成墙体的夯筑，特别是夯土建筑墙体体形丰富、转折较多的情况下，可以采用这种方式。
最后，墙体在与柱子进行交互时可以采用构造柱的设计，构造柱的设置是为了加强墙体的延展性，结合圈梁的设置，可提高墙体的稳定性，构造柱与新型夯土墙体发生关系，可以是在墙体内，与墙体同一面以及局部在墙体外，具体采用哪种形式需要结合时设计需求，以及结构设计相关因素进行决定。
3、楼板的设计
对于夯土建筑而言，楼板的作用非常明显，其主要将负荷传递到墙体和墙柱上，如果楼板与建筑的承重墙体相互支撑时，楼板所受荷载将通过墙体传递至地面上，这对于墙体的承受能力具有较大的考验，不利于建筑墙体的稳定心，因此，对于这种承重的楼板，在设计时，应该避免直接搭接在墙体上，而是通过墙体的圈梁进行结合，这样处理可以有效的保护墙体。
4、屋顶的设计
夯土建筑的屋顶可以有效抵御外界的风雨，对整个建筑的稳定性和牢固性都起着非常重要的作用，常见的屋顶形式有平屋顶和斜屋顶，在夯土建筑中，将墙体保护在屋顶下方是最有效的屋顶保护方式，这种屋顶形式也被统称为覆盖型的屋顶，其特点是可以更加全面的保护墙体，使用这种设计时，屋顶需要做好有组织排水安排即可。
三、小结
本文通过对现代夯土材质工艺进行简要阐述，对夯土建筑设计中需要考虑的要素进行分析，新型夯土作为现代夯土建筑的代表语言，同时也是现代夯土建筑与其他常规现代建筑的区别，不同之处仍集中在与夯土墙体发生关系的相关建筑构件，如基础、墙体、楼板与屋顶等，此外，通过变化多样的色彩与肌理还可改变夯土建筑以往厚重严肃的形象。
参考文献
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[3]穆钧,周铁钢,王帅,王梦祎．新型夯土绿色民居建造技术指导图册[M].北京:中国建筑工业出版社,2014.77-93
论文作者:叶杭兴1,张怡2
论文发表刊物:《防护工程》2017年第1期
论文发表时间:2017/5/10
标签：夯土论文; 墙体论文; 建筑论文; 颗粒论文; 土壤论文; 屋顶论文; 空隙论文; 《防护工程》2017年第1期论文;