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版築工法（ピセとも呼ばれる）は、土、チョーク、石灰、砂利などの圧縮された天然素材を使用して基礎、床、壁を構築する技術です。[ 1 ]これは古代からある工法で、近年持続可能な建築方法として復活しています。
ピセとは、彫刻の素材を指すこともあり、通常は小型で型を使って作られる。中央アジアやチベット美術で特に用いられ、中国でも時折用いられる。
版築土で造られた建造物は、温帯、湿潤、半乾燥砂漠、山岳地帯、熱帯地域など、さまざまな環境で世界中で見られます。適切な土壌が入手可能であることと、地域の気候条件に適した建築設計が、その利用を有利にする2つの要因です。
版築土を作るには、砂、砂利、粘土、シルト、そして必要に応じて安定剤を適切な割合で混合した湿った下層土を、型枠（外部から支えられた枠または型）に押し固める必要がある。
歴史的には、石灰や動物の血液などの添加物が安定化のために使用されていました。[ 3 ]
土の混合物を型枠に深さ10～25cm （4～10インチ）まで流し込み、元の体積の約50%まで圧縮します。土はバッチまたはコースごとに繰り返し圧縮され、徐々に壁が型枠の上部まで立ち上がります。突き固めは従来、長い突き棒を使って手作業で行われていましたが、現代の建設システムでは空気圧式の突き固め機を使用できます。
壁が完成したら、すぐに型枠を外せるほど十分な強度が得られます。表面に模様をつける場合（例えば、ワイヤーブラシ掛け、彫刻、型押しなど）、壁は1時間ほど経つと硬くなりすぎて作業が困難になるため、型枠を外す必要があります。版築土の圧縮強度は、硬化するにつれて増加します。セメントで安定化させた版築土は、最低28日間養生します。
現代の版築建築では、壁は従来の基礎または鉄筋コンクリートスラブの上に構築される。
壁全体の建設は、まず仮設の枠である「型枠」から始まります。これは通常、木材または合板で作られ、各壁部分の希望する形状と寸法の型となります。型枠は耐久性があり、しっかりと補強されている必要があり、大きな圧縮力による膨張や変形を防ぐために、対向する2つの面をクランプで固定する必要があります。型枠は、版築壁の建設において重要な役割を果たします。歴史的には、ロープで結んだ木の板が壁の建設に使用されていました。現代の建設業者は、型枠の構築に合板または鋼材（あるいはその両方）を使用します。
版築土の圧縮強度は、土の種類、粒度分布、圧縮量、混合物の含水率、使用する安定剤の種類と量などの要因によって決まります。適切に製造されたセメント安定化版築土壁は、5～18 MPa (700～3,000 psi)の範囲になります。[ 4 ]より高い圧縮強度には、より多くのセメントが必要になる場合があります。しかし、セメントを追加すると、壁の透水性に影響を与える可能性があります。実際、適切に構築された版築土は、世界中に今も残っている多くの古代建造物が証明するように、何千年も持ちこたえます。地震活動が活発な地域では、版築土壁は鉄筋で補強されます。
粘土分が少ない土壌混合物にセメントを加えると、版築建築物の耐荷重能力も向上します。米国農務省は1925年に、版築構造物は半永久的に持ち、標準的な木造住宅の3分の2以下の費用で建設できると指摘しました。[ 5 ]
版築土の重要な利点の 1 つは、その高い熱容量です。レンガやコンクリートと同様に、日中に熱を吸収し、夜間に熱を放出します。この作用により、日中の温度変化が緩和され、冷暖房の必要性が軽減されます。寒冷地では、版築土の壁は、発泡スチロールや硬質グラスファイバーパネルなどの断熱材を版築土の内層と外層に挿入することで断熱できます。結合材の種類と内容によっては、豪雨から保護し、防湿層で断熱する必要もあります。[ 6 ]
版築土は、粘土を含む被覆のない壁が内部空間に露出している場合、湿度を効果的に調整できます。湿度は40%から60%の間で調整されます。版築土の材料質量と粘土含有量により、コンクリート建築物よりも通気性が高くなります。これにより、結露の問題が回避され、熱損失が大幅に防止されます。[ 7 ]
版築壁は、自然の土の色と質感を持っています。セメントモルタルなどの不浸透性仕上げ材は、壁の水分を吸収する能力を損なうため、一部の人々によって使用されていません。[ 8 ]この性質は、壁の強度を維持するために必要です。
傷や汚れは、土の混合物を漆喰のように使って補修し、やすりで滑らかに仕上げることができます。
厚さは地域や建築基準によって大きく異なります。非耐力壁の場合はわずか6インチ（150mm ） 、耐力壁の場合は最大24インチ（600mm ）になります。版築壁は厚みと密度が高いため、防音に適しています。また、耐火性、シロアリ被害への耐性、無毒性といった特長も備えています。
版築土の建造物は、さまざまな要因や地元の材料調達のレベルに応じて、他の建築技術よりも持続可能で環境に優しい可能性があります。地元で入手可能な材料を使用する版築土の建造物は、製造時のエネルギー消費が少なく、廃棄物もほとんど発生しません。使用される土壌は通常、表土を農業用に温存する下層土です。基礎の準備のために掘削された土壌を使用できる場合は、輸送のコストとエネルギー消費は最小限ですが、そのためには材料の適合性をテストする必要があります。[ 9 ]版築土は、セメントの量と地元で調達される量に応じて、製造時のフットプリントが低い可能性があります。多くの場合、 「土」ではなく、採石された骨材が使用されます。
版築土は建物の全体的なエネルギー効率に貢献できる。版築土の密度、厚さ、熱伝導率により、パッシブソーラー暖房に特に適した材料となる。厚さ35cm （14インチ）の壁を通して熱が伝わるのに約12時間かかる。[ 7 ]
セメントを土に混ぜると、セメントの製造自体がセメント1トンあたり1.25トンの二酸化炭素を発生させるため、低い投入エネルギーなどの持続可能性上の利点（例えば、構造物の寿命が短い場合）が相殺される可能性があります。[ 10 ]理論上は温室効果ガスの排出量は少ないものの、セメントの輸送と製造は、現代の版築建築の全体的な排出量を大幅に増加させる可能性があります。例えば、セメント含有量5%の300mmの版築壁は、100mmのコンクリート壁よりもわずかに多くの排出量を発生させます。[ 11 ]
版築土の古代の使用の証拠は、紀元前9～7千年紀に遡る肥沃な三日月地帯などの新石器時代の遺跡[ 12 ]や、紀元前5000年に遡る中国の仰韶文化や龍山文化の遺跡で発見されている。紀元前2000年までに、版築土建築技術（夯土Hāng tǔ ）は中国で壁や基礎に一般的に使用されるようになった。[ 13 ]
1800年代、 SWジョンソンの著書『農村経済』によって、アメリカでは版築工法が普及した。この工法は、サウスカロライナ州ステイツバーグにあるボローハウス農園[ 14 ]と聖十字架教会[ 15 ]の建設に用いられ、どちらも国定歴史建造物となっている。
1821年に建設されたボロー・ハウス・プランテーション複合施設には、米国で最も古く、最大の「高級」ピス・ド・テール（版築）建築群が収蔵されている。27棟ある付属建物と本館の一部のうち6棟は、この古代の工法を用いて建設された。この工法は、1806年にS・W・ジョンソン著の『農村経済』という本を通して米国に紹介されたものである。
カナダにおける版築建築の傑出した例としては、オンタリオ州シャンティベイにあるセント・トーマス・アングリカン教会が挙げられる。この教会は1838年から1841年にかけて建設された。
1920年代から1940年代にかけて、米国では版築工法が研究された。サウスダコタ州立大学は、版築工法による耐候性壁を100近く建設し、広範な研究を行った。同大学は30年以上にわたり、土壌中のコロイドに関連した塗料や漆喰の使用について調査した。1943年、サウスカロライナ州のクレムソン農業大学は、版築工法の研究結果を「版築建築」というタイトルの小冊子で発表した。[ 16 ] 1936年、アラバマ州ガーデンデール近郊の農場で、米国農務省は建築家トーマス・ヒベンとともに、版築工法による実験的な建物を建設した。これらの家は安価に建設され、庭や家畜用の小さな区画に十分な土地とともに一般に販売された。このプロジェクトは、低所得世帯に住宅を提供することに成功した。[ 7 ]
米国国際開発庁は、発展途上国と協力して版築住宅の工学技術の向上に取り組んでいます。また、テキサスA&M大学とテキサス交通研究所による『版築ハンドブック』の執筆にも資金を提供しました。[ 7 ] [ 17 ]
第二次世界大戦後、近代的な建築資材の価格が下がったため、版築工法への関心は低下した。版築工法は劣悪なものとみなされ、多くの請負業者、技術者、職人から反対されている。[ 7 ]
21世紀における版築土工法の顕著な例として、カナダのブリティッシュコロンビア州南部にあるンクミップ砂漠文化センターのファサードが挙げられる。2014年現在、これは北米で最長の版築土壁である。[ 18 ]
オーストラリアでは、特に西オーストラリア州において、版築工法の現代的な技術文化が発展してきた。オーストラリアにおける版築の歴史は植民地時代初期に遡り、各州および準州で何らかの形で版築が用いられてきたが、最も顕著だったのはニューサウスウェールズ州であり、マックナイト家の建築遺産はリベリナ地域に永続的な影響を与えた。[ 19 ]
現代オーストラリアの版築工法は、1970年代に西オーストラリア州で初めて開発され、過去40年間に住宅、教育施設、商業施設、コミュニティ施設など数多くの例が建設されてきました。[ 20 ]版築工法は西オーストラリア州で広く普及しており、同州では経済的な選択肢となっています。[ 11 ]
過去30年間で、セメント安定化版築土（CSRE）はオーストラリアで人気を集めています。これは低粘土質の土壌、水、セメントの混合物で構成されており、従来の版築土よりも桁違いに強く、最大40メガパスカルの圧縮力に耐えることができ、コンクリートと同等の強度と耐久性を備えています。[ 21 ]
関心が高まっているにもかかわらず、オーストラリアで版築工法が広く普及するのを阻む障害の一つは、版築建築物専用の国家建築基準がないことで、多くのエンジニアや建築家が版築工法の使用をためらっている。[ 21 ]
大慶油田の急速な建設とそれに伴う大慶の発展において、版築工法は実用的にも思想的にも重要な役割を果たした。[ 22 ]： 55「大慶精神」は、国家目標の追求、自給自足で質素な生活、都市と農村の統合的な土地利用に対する深い個人的献身を表していた。[ 23 ]： 3大慶の都市と農村の景観は、 （1）都市と農村の格差、（2）労働者と農民の格差、（3）肉体労働と精神労働の格差を解消したため、カール・マルクスが描いた理想的な共産主義社会を体現していると言われている。[ 23 ]： 3
大慶での経験を参考に、中国は1960年代半ばに版築工法を奨励した。[ 22 ] : 55 1964年から、毛沢東は「大衆設計革命運動」を提唱した。[ 22 ] : 55中ソ対立の文脈において、毛沢東は計画立案者に対し、ソ連式のプレハブ材料の使用を避け、代わりに版築を用いた現場建設というプロレタリア精神を受け入れるよう促した。 [ 22 ] : 55共産党は、中国固有の低コスト工法であり、高度な技術をほとんど必要としない版築工法として、その利用を推進した。[ 22 ] : 55
米国またはソ連による侵略の可能性に備え、中国内陸部の険しい地域で戦略産業を開発する第三戦線作戦 中、計画委員会の李富春主任は、生産により多くの資源を投入できるよう、版築住宅の建設など、入手可能な資源でやりくりするようプロジェクトリーダーに指示した。[ 24 ]： 207この政策は「まず工場を建設し、その後で住宅を建設する」というスローガンで表現されるようになった。[ 24 ]： 207
ジュリアン・キーブルとその息子であるローランド・キーブル教授は、英国における版築土工法の分野に多大な学術的貢献と研究を行ってきた。[ 25 ]
土構造は、何千年にもわたり大陸全体で重要な土の建築技術であったが、産業革命後の時代にその使用を奨励する建築基準は存在しなかった。1970年代後半、イギリスの建築家ジュリアン・キーブルは、タンザニアの新首都ドドマのセメントを使わない建築について意見を求められた。彼はクロウ・ウィリアムズ＝エリスの先駆的な研究を参照し、一般に版築土と呼ばれるピセ[26]以外のすべてを捨てた。これが、1970年代後半から1990年代初頭にかけて、タンザニア、シエラレオネ、ガーナ、ケニア、ウガンダ、マラウイでのパイロットプロジェクトにつながった。その時期の終わりに、彼はアフリカの文脈で版築土技術を体系化する海外開発庁のプロジェクトのプロジェクトマネージャーとなり、それが『版築土構造：実践規範』となった。この行動規範はジンバブエの国家規格となり、その後南部アフリカ開発共同体規格となり、最終的にキーブルの著書はアフリカ地域規格として採用された。
ヨーロッパ、特にフランス、イギリス、ドイツでは、伝統的な版築工法が現代建築で復活を遂げている。[ 21 ]いくつかの現代建築は、伝統的な版築工法を用いて建設されており、2008年にオーストリアに建てられた3階建ての住宅などがその代表例である。[ 21 ] 歴史的に、版築工法（フランス語では「pisé de terre」として知られる）は、ヨーロッパの一部、特に他の建築材料へのアクセスが限られていた農村地域で一般的な建築技術であった。ヨーロッパ、特にフランス、スペイン、ドイツには、多くの歴史的な版築構造物が今も残っており、適切に維持管理すればこの工法の耐久性を証明している。[ 21 ] 現代ヨーロッパにおける版築工法の復活は、持続可能な建築運動の高まりや伝統的な建築技術への関心と密接に関係している。現代ヨーロッパの版築建築物は、その素材の美的および環境的特性を示すショーケースプロジェクトとして設計されることが多いが、従来の建築方法に比べると依然として比較的少ない。