加州库玛亚谷（Cumaya Valley）的温暖阳光下，矗立着三座由古老建筑材料——土坯——建造的小型建筑。土坯是一种由富含粘土的土壤、稻草、沙子和水混合而成的材料，干燥后可提供简单而有效的庇护。
这三座建筑与其说是房子，不如说是房间（每间约 100 平方英尺），但它们的价格却很吸引人：每间仅售约 500 美元，不含人工费。位于南加州的教育性非营利组织Quail Springs Permaculture 在几个月内建造了这些房屋。
据自然建筑和倡导总监 Sasha Rabin 介绍，这些建筑在建造时使用了回收的固定装置，如门窗框，以及直接从建筑区域或附近获取的材料。历史上，土坯和其他地方性材料一直如此，它们利用当地资源。
Rabin 说：“我们对这样的建筑系统感兴趣，即人们可以为自己和家人建造住所，就像很多代人以前人们那样。”
土坯建筑遍布全球。例如，在英国的德文郡，可以看到一些年代久远的土坯建筑，可追溯到几个世纪前。尽管与需要电动工具、水泥和昂贵木材的现代建筑技术相比，这项技术有些老式，但由于其环保效益和易用性，这种材料正日益受到关注。
位于英格兰东德文的土坯房。(图片来源：Lilly Trott/Shutterstock)
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一双靴子和一把雨伞
普利茅斯大学的副讲师 Linda Watson 表示，土坯只是更广泛的“泥土建筑”实践的一部分。由于该实践使用地方性材料，因此通常会根据需求和附近可用的材料进行调整。例如，在美国西南部常见的土砖，在建造前会被制成砖块；而土坯则在湿润时被塑造成墙体。
Watson 说：“已经开发出了许多技术。它们相似但不完全相同，以适应当地的土壤类型和气候。”
泥土建筑技术也令人惊讶地多样化。这些建筑可以配备现代化的设施，如电力和互联网，并且可以达到十多层高——例如，也门的希巴姆哈德拉（Shibam Hadramawt）有泥砖摩天大楼。Watson 说：“你可以建得相当高。”
哥伦比亚大学建筑、规划和保护研究生院的助理教授 Lola Ben-Alon 表示，土坯的结构强度来自于几个方面。纤维状植物材料提供抗拉强度，沙子提供抗压强度，富含粘土的土壤将所有这些结合在一起。
(图片来源：Jingwen Yao/Shutterstock)
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虽然土坯能抵抗水分，但它在干燥时表现最佳。因此，土坯房通常会被垫高并带有大屋檐，以保护它们免受潮湿。“有句名言，”Ben-Alon 说，“土坯房需要一双好靴子和一把漂亮的雨伞。”
半个世纪的节能
根据联合国的说法，目前建筑行业占所有能源相关二氧化碳排放量的38%。大约两年前，Ben-Alon 对土坯作为建筑材料进行了生命周期评估，并将其与标准混凝土砌块和木框架墙进行了比较。她和她的同事将土坯组成部分的详细信息输入了一个名为SimaPro 的程序，并确定了土坯与现代建筑材料相比的能源输入和温室气体排放量。
该评估考虑了多种因素，包括种植稻草的种子所需的能源以及收割每种材料所用机器产生的排放。此外，它还考察了在六种不同的气候条件下，建造由每种材料制成的结构 50 年的使用寿命中的供暖、制冷和维护的能源成本。
研究人员发现，在施工阶段，土坯比传统的墙体系统能耗少 75%。在维护、供暖和制冷方面，在某些情况下，土坯比传统建筑材料需要更多的能源。然而，在考虑了施工阶段的益处后，在整个 50 年的使用寿命中，泥土材料的表现仍然优于其竞争对手。
Rabin 表示，土坯在炎热干燥的地区表现最佳——它并非在全球范围内都适用。这种泥土建筑材料的隔热性能很差，但具有很强的储热能力。这使得它不适合阿拉斯加，但非常适合加州，因为该材料可以在白天吸收热量，并在该地区寒冷的夜晚释放出来。Rabin 说：“它能均衡这些相当大的温度波动。”
Quail Springs 土坯房 (图片来源：John Orcutt)
John Orcutt
为土坯建筑打开大门
然而，土坯也存在一些负面看法——部分原因是普遍缺乏了解。Ben-Alon 说：“主流建筑业的人们认为土坯脏、技术含量低、性能差、材料差。或者认为它是嬉皮士的建筑风格，或者只有高收入的人才能建造，因为人工费会很高。”
Rabin 说，另一个因素是，建造土坯房在行政方面可能很棘手。尽管在任何地方都不是非法的，但想在美国使用土坯的人必须获得许可证，鉴于人们对该材料普遍缺乏了解，这可能会很困难。
为了克服这些行政障碍，Rabin 于 5 月前往一家德克萨斯州实验室，对土坯墙进行了防火测试（墙体仍在干燥中，因此尚未进行测试）。同样，Quail Springs 与加州理工州立大学圣路易斯 Obispo 分校的工程学生合作，对土坯墙进行了抗震测试。
去年，一个土坯建筑规范被批准纳入《国际住宅规范》。虽然 IRC 是一个没有自身法律效力的示范性建筑规范，但它在美国大部分地区被用作建筑规范的基础。该规范由 Rabin 和 Ben-Alon 都隶属的组织——土坯研究所（Cob Research Institute）提交，其采纳应该会使未来建造土坯建筑更加容易。
Rabin 说：“我们关注的一部分是找出如何让住房更易于获得，并找出如何消除阻碍人们拥有安全、负担得起住房的障碍。”
