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科学‘吃土’?泥土作为建材和食品的可能性

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这些砖块展示了不同矿物成分带来的颜色变化。© Lola Ben-Alon

古往今来,土制材料主要有两种使用途径:一是用作建造;另一种则鲜为人知——它可以作为食物。简单来说——泥土,这一地球上最重要的营养载体,既可建造房屋,也可制作美食。

在建筑设计中,泥土是最古老的建材之一,它们构筑了数千年前的房屋,如今也仍然庇护着约三分之一的世界人口 [1]。它是南半球以及德国、法国和英国重要的乡土建材,仅在西欧就有超过 500000 座土制住宅 [2]。同时,作为食材,无论是作为社会习俗还是个人行为,数百年来,“吃土”在全世界一直有所记录:如非洲、加勒比、中东、中国还有欧洲。一些“菜肴”,比如 Calabash Chalk,由富含粘土的土制成,可以用于宗教仪式、当做治疗药物以及满足日常的饱腹需求 [3]。

尽管两者在历史与地理上有较强的关联与相似性,在我们已知的范围内,它们还未被比较讨论或者结合使用。《EAT ME BUILD ME》这一项目旨在比较两者的历史并深入研究土材的矿物结构以填补其中的空白地带。

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该展示装置将在 2022 年 9 月于塔林建筑双年展展出。© LolaBen-Alon

装置将在 2022 年 9 月于塔林建筑双年展展出,它包含一个由各种各样可建造和可食用泥土材料组成的矩阵。我们的泥土收集自纽约市 Goshen 的一个石材回收站,离曼哈顿一小时车程。我们检测了泥土的颗粒大小以及矿物质含量,以了解从可建造到可食用土材的成分变化。

在阵列中可建造的一端,数字化或手工制成的砖块展示了最新的制造技术,它们还引入了生物材料增强剂以提高砖块强度。在可食用的一端,则陈列着土饼干、土粉块以及土胶囊,再现了传统的菜肴,同时也展现了土作为膳食补充的现代诠释。矩阵的两端,有视频分别描述建材或食品用土材的相关实践,都从西方视角叙述。

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砖块的制造,使用泥土、粘土,部分也添加纤维。© Lola Ben-Alon

西方的偏见
这两种颇具历史的土材应用都经受过一些消极的解读。在现代化的推进过程中,由于工业化材料,如波兰水泥的引进[4],土制建筑被边缘化。随着现代主义和发展主义(二战后以经济增长为中心的理论)在全球的实行,人们希望使用适宜大规模生产的,符合经济全球化的材料,来替代土——这种需要密集劳动,多变且难以标准化生产的材料。正如由 Ben-Alon 主导的研究所述,土制建筑被迫与“肮脏”和“贫穷”划上等号 [5]。

关于可食用土制品,长期以来,在拥有“吃土”这种习俗的文化社群内外,都有一种偏见与被称作“Geophagia”的行为相连:他们认为这是一种无法自制的生理或心理上的疾病。这些可食用的土被认为对健康有害,而且被联想到“污泥”、“排泄物”、“腐烂物”等概念。我们今天对吃土的偏见可以追溯到贫穷与一些行为的因果联系——简而言之,有些人认为“吃土”是极端情况下迫不得已采取的求生方式。

然而,基于当下的时局,这些想法也在慢慢改变:在土材建造方面,由于气候危机以及对于更加环保的建材的需求,泥土成为了改变的契机;在土制食品方面,有越来越多的科学研究证明“吃土”是一种进化优势,能够为我们提供特定的健康功效。

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《EAT ME BUILDME》项目中的手工制造过程还原传统技艺,并为土材事物开发新“配方”:从粉块到饼干再到砖块。© Lola Ben-Alon

矿物学特性

土壤是由岩石自然风化形成的,需要花费数百万年时间。泥土中的粘土矿物是支持植物生长的重要成分。而在烧制好的砖中,则无法提取出天然粘土矿物了,除非再次经历数百万年的风化。

土的哪一部分可以食用呢?出乎我们意料的是,可食用和可建造的土都有共同的矿物基质:粘土。无论地域文化如何,传统的土制食品配方都表明了所需的泥土类型和来源。它们都包含富含粘土的土质,含有极少有机微生物。尽管在日常生活中,“粘土”在可塑状态下形如泥浆;但在微粒状态下,当其不悬浮于水中时,看起来就像是人们用于香料制作的岩石颗粒。

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Courtesy of Lola Ben-Alon

在代谢化学层面上,粘土是一种具有吸附性的矿物。粘土矿物有 15 种常见矿物,它们分属于 3 大类:高岭石族、伊利石族和蒙脱石族。与其他矿物相同,考虑粘土的建造用途与健康益处时,有一些共同的关注点:是稳定还是易变?生物可利用性如何?(例如是否可被建筑物或人体吸收和利用)对于建造与食用两种做法,高岭土都是最受欢迎的材料。它被证明可以减少恶心和中毒相关的疾病与死亡 [6],同时也是一种理想的土方工程材料——水在分子层间渗透能力较低,由此表现出更高的抗压强度,并减少了润湿时的膨胀 [7]。

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Ben-Alon 与 Yavo-Ayalon 在工作室进行材料实验。© LolaBen-Alon

《EAT ME BUILD ME》项目

作为实验项目,《EAT ME BUILD ME》项目该类型项目的首次尝试,旨在揭示泥土建材与泥土食品在历史与地理方面的共同发展过程与相似性,并尝试将两者融合。它探索了更大范围的资源供应机制,在这之中,土材(如泥浆、尘土)不再被视为无用物质,而成为可应用于建筑与膳食的多维资源,从而为建筑材料研究中健康物质的领域打开了全新的视野。为进一步拓展建筑材料领域的边界,我们提出以下几个研究问题:我们是否能针对矿物质缺乏定制可食用的建筑构件?现成的泥土可以同时应用于建材与食品两个领域吗?

这一实验性装置挑战了我们现有的关于自然文化的一些偏见,它们支配着我们现有的许多环境模式。装置既描绘了土材在建材和食品应用的潜能,也展示了内部的思想体系与矛盾冲突,打开了新世界的大门。

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可食用的粘土粉块。© Lola Ben-Alon

《EAT ME BUILD ME》项目是在策略上和概念上的尝试。它想要研究和再次发掘现成泥土材料作为建材和食品的可能,并为人类营养和代谢提供了独特的视角:食用我们周围的建筑。这篇文章和装置旨在证明我们可能可以将建筑外墙材料变为一种健康、无毒甚至可食用的东西。与将食物种植在织网或容器的“绿色外墙”不同,这项研究独特在于其对农地营养物质的使用,即从农地到建筑,再从建筑到餐桌,成为建筑物内矿物质、营养和食品的来源。

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Ben-Alon 和 Yavo-Ayalon 使用的富含粘土的土材来自纽约 Goshen 当地的一个回收石材站。© Lola Ben-Alon

[1] Niroumand, Hamed, M. F. M. Zain, and Maslina Jamil. "Various types of earth buildings."Procedia-Social and Behavioral Sciences 89 (2013): 226-230.

[2] Pacheco-Torgal, F., & Jalali, S. (2012). Earth construction: Lessons from the past for future eco-efficient construction.Construction and building materials,29, 512-519.

[3] Young, S. L., Sherman, P. W., Lucks, J. B., & Pelto, G. H. (2011). Why on earth?: Evaluatinghypotheses about the physiological functions of human geophagy. The quarterly review of Biology,86(2),97-120.

[4] Martinez, D. J. S. (2017).Concrete Colonialism: Architecture, Urbanism, Infrastructure, and the American ColonialProject in the Philippines(Doctoral dissertation, Columbia University).

[5] Ben-Alon, L., Loftness, V., Harries, K. A., & Cochran Hameen, E. (2022). Overcoming the Perceptual Gap: Worldwide Perceived Comfort Survey of Earthen Building Experts and Homeowners. In Construction Technologies and Architecture (Vol. 1, pp. 521-528).

[6] Liu, Y. L., Malik, N., Sanger, G. J., Friedman, M. I., & Andrews, P. L. (2005). Pica—a model of nausea? Species differences in response to cisplatin. Physiology & behavior, 85(3), 271-277.

[7] Narloch, P., Woyciechowski, P., Kotowski, J., Gawriuczenkow, I., & Wójcik, E. (2020). The effect of soil mineralcomposition on the compressive strength of cement stabilized rammed earth.Materials,13(2), 324.

译者:钟佳

关于这位作者
引用: Lola Ben-Alon, Sharon Yavo-Ayalon & Amy Zhang . "科学‘吃土’?泥土作为建材和食品的可能性" [Can We Eat Buildings? Thoughts About Edible Buildings Made of Earth] 08 8月 2022. ArchDaily. (Trans. JojoJi) Accesed . <https://www.archdaily.cn/cn/986581/ke-yi-chi-de-fang-zi-guan-yu-tu-zhi-ke-shi-yong-jian-cai-de-si-kao>

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