“1918年正月初三福建永定大地震，当时城关很多砖木结构的房屋倒掉一大片，连县城的城楼都倒掉了，但土楼却大多安然无恙，只有南溪南中村的环极楼，在地震时裂开了3米多长、近20多公分宽的一条大口子。可意想不到的是，在地震后数十年间，这条裂缝竟奇迹般合拢，仅留下一条1公分宽的细长裂痕。”永定土楼人每当谈及土楼建筑的独到之处时，必会提到96年前的这场震级强度达七级的大地震，永定客家土楼文化研究会会长胡大新自然也不例外。
　　如今，环极楼上的这条小裂缝，已成永定土楼群最令人称奇的一道风景线。胡大新告诉《中国周刊》记者，这是由于圆楼土墙的向心力和木架构的牵引作用，使这道裂缝自己慢慢愈合，而且整座土楼至今屹立不倒。
　　作为建筑史上的奇特现象，自20世纪50年代以来，土楼的结构和建材的妙用，备受国内外专家学者的关注。究其原因，土楼的设计结构和建材使用所产生的特殊性质，是震后土楼不倒的根本所在。
　　北京市某建筑设计院一位不愿意透露姓名的资深总工程师在接受《中国周刊》记者采访时说，现代民用建筑设计共分为5个专业，即建筑、结构、采暖通风、给排水和电气。福建土楼最早产生于唐宋之际，成熟于明清之时，在那个年代，整个中国乃至全世界，基本都还没有用上电，所以除了电气一项，土楼在其他方面均大有可圈可点之处。
　　固若金汤，巧取建材
　　有人说，建筑是凝固的艺术，是历史文化的物质载体，是社会文明的集中体现。早期客家先民吸收了中国传统建筑规划的“风水”理念，为适应聚族而居的生活和防御匪兽的要求，巧妙地利用了山间狭小的平地和当地的生土、木材、鹅卵石等建筑材料，将土楼打造成一种自成体系，具有节约、坚固、防御性强等特点，又极富美感的生土高层建筑类型。
　　土楼，通常是指以生土墙和木构架共同承重，具有突出防卫功能，围合式聚族而居且两层以上的民居建筑。其特征是坡顶小窗，外貌如土堡，底层饲养家畜，顶层贮存粮食，中间为木结构围廊式的集体居住空间。
　　土楼，又俗称“生土楼”。它是以生土作为主要建筑材料，掺上细沙、石灰、石块、竹片、木条等，利用将未经烧焙的、按一定比例的沙质黏土和黏质沙土进行拌合，再经过反复揉、舂、压建造而成。楼顶覆以火烧瓦盖，经久不损。土楼最高可达四五层，能供三代甚至四代、近千人人同楼聚居。而以生土作为主要建材的建筑物是最古老的建筑形式之一，古今中外莫不如此。这位低调的建筑专家这样向记者介绍。
　　而土楼集中的永定县，地理环境却是“八山一水一分田”的山区。通过采访，记者了解到，土楼选址通常遵循的两个原则：先是从生产和生活角度考虑，注重选择向阳避风、傍水近路的平地为楼址;再从土楼的外部环境来审视，以前方开阔，后方坚实者为佳地。通过长期的建造实践，土楼设计者摸索出了一套独特的砌墙基工艺。在以生土为主体的建筑材料中，成比例地混入了石块，以增加墙体的强度，这种做法就是使生土变成传统的“天然混凝土”，并在砌筑技法上加以改进。
　　诸如，建造者大多选择溪流中的大块鹅卵石充填墙体，尤其是墙基的砌筑，遵循石块大头在内、小头在外的砌筑原则，而且两边都是如此交叉，使之连结为浑然的整体。这种结构的特点是防扒、防挖，是因地制宜且非常科学的设计。除此之外，土楼墙体的建筑，大部分在下部中间墙里面埋藏有大根的立木，这也是受到古老建塔“木筋”的启示。墙体中间的立木混藏着坚硬的石头，既不能砍又不能锯，这足以让企图挖墙的侵犯者望而却步。
　　仅用土石夯筑，不用钢筋水泥，土樓便能坚如磐石，让人倍感不可思议，于是，有人说是因为里面加入了一定比例的糯米饭、红糖水和蛋清。对于这种说法，永定土楼振成楼楼主林日耕颇不以为然。
　　作为“土楼王子”振成楼第三代主人的林日耕，青年时代曾直接参与过十余座土楼的建造，他说，他从来没有见过在生土中添加糯米饭、红糖水或蛋清，外墙建材主要用土、石和细沙，内部则用竹条、黄木和杉木，这生土加竹木起到了现代钢筋水泥的功效。
　　在物质极度匮乏的古代及近现代初期，普通民众的温饱问题尚不能保证，很难能有足够量的糯米、蛋清可用于建筑材料上，尤其是红糖更是金贵。据史料记载，民国初年永定地区的人均用糖量一年仅为一斤左右，因此，糖在当时堪比奢侈品。那么，用这样昂贵的食材建造如此体量硕大的土楼显然是不切实际的。
　　结构精良，巧借地势
　　福建永定位于亚欧板块与太平洋板块附近，地壳运动较不稳定。这就需要永定土楼坚固抗震，否则极易跨塌。客家先民从以往的地震中吸取教训，在夯墙时，把竹条当作如今的钢筋放到墙内，由于竹条坚硬又极富弹性，整体性能良好，所以地震发生时，墙内的竹条会被拉直，使墙体不易倒塌，震后，竹条会受到圆楼回心力的作用，自行复合，从而取得抗震减震的良好效果。建筑总工从建筑结构学的角度为记者解释了环极楼的奇迹。
　　在版筑的夯土墙内添加立木和木筋骨架的发明，虽然材料的性质不尽相同，各节点亦存差异，但就其本质而言，它就是现代材料的钢筋混凝土建筑结构的鼻祖，至少是对这种现代成熟技术发明的先行与启蒙。建筑学家又如是说。
　　而所谓版筑，就是指筑墙时用两块木板（版）相夹，两板之间的宽度等于墙的厚度，板外用木柱支撑住，然后在两板之间填满泥土，用杵筑（捣）紧，筑毕拆去木板木柱，即成一堵墙。
　　北宋崇宁二年（公元1103年），北宋官方为了规范建筑设计施工颁行了《营造法式》，此乃我国古代最完整的建筑技术书籍，可视为当时的建筑国标，其目的是为了统一各种建筑的设计、结构、用料和施工。它明文规定了房屋的高度跟墙的厚度是成正比的，比例关系为3∶1。也就是说，高3米的建房，墙厚必须1米。如果以此为标准，如振成楼墙高约为13米，那么它的底层墙厚应该在4.2米左右。而实际上振成楼的基础墙厚仅1.3米，这不得不说客家人并非食古不化，完全生搬硬套《营造法式》的理论指导，而是参照系数灵活运用，这其实也是在《营造法式》基础上的一种技术进步。 　　据土楼居民介绍，土楼的大门一般都是用厚达十厘米的杂木制成，外钉铁板，门上还设有漏水漏沙装置，以防火攻。遇险时，楼内有暗道供居民逃生;遇火时，青砖砌成的隔墙可有效阻隔火势的蔓延。
　　初溪村的集庆楼由徐氏三世祖建于明永乐十七年（公元1419年），距今已近600年，为永定现存圆楼中年代最古老、结构最特殊的一座。一般圆楼，小的设置两处公共楼梯，大的设置四处楼梯，底层相通且层层环廊通达，相互往来，十分方便。唯独此楼，竟有72道楼梯，把全楼分割成72个单元，木结构均靠榫卯衔接，不用一枚铁钉，与厚度近2米的生土墙一道穿越了近六个世纪的风霜雨雪，岿然挺立。
　　据胡大新介绍，客家先民在建造土楼时并无图纸，全凭实战经验，口口相传，便能对土楼的布局、结构、比例尺度精准把控，并将中国古代先哲“天人合一”的哲学观和自然观完美结合在一起。
　　天时地利，巧用心思
　　地处北回归线附近的永定，开门见山，丘陵广布，日照时间相对较短，而土楼大都是封闭的，且不设阳台，因此，采光就显得尤为重要了。由于绝大多数的土楼坐北朝南，而太阳东升西落，所以到了中午，太阳便可照到天井，使得楼内光照充足。尤其是圆楼，面积越大，日照面积也就越大，得到的光照就越充足，太阳可以照射到每一个死角，同时又达到防潮防湿的作用。
　　亚热带的气候，使永定地区夏季炎热又复杂多变，加之为多山地带且处于东南沿海的腹地，受台风影响较大。为防风隔热，在建造土楼时，借助模夹板，经过反复的揉、捣、压、夯筑成一至二米厚度的、厚实严密的墙体，这样不仅可以抵御台风的侵袭，而且土枪土炮打不透，夏可抵暑气，冬可抵冽风，自动调节室内的温度，冬暖夏凉，还可防范来犯之敌。
　　记者在永定注意到土楼的屋顶大都采用“人字形”的双坡屋顶，这也是因为亚热带海洋性季风气候，使永定降水量丰沛，当雨季来临时，“人”字形屋顶就起到至关重要的作用。其屋顶的外坡要比内坡长，这有利于防止雨水下渗到土墙而引起的坍塌。加之其墙角用石料砌成，往往也比较高，这就可以防止发洪水时墙角被冲垮的隐患。土楼是土做的，最怕的就是水，客家先民充分发挥了聪明才智，解决了这一关键的问题。
　　在给排水方面，每一座土楼内都设有自打水井1—2口，可满足全楼的用水需求。自设的排水道隐匿于青砖之下，既不影响观瞻，又巧妙地将生活污水排至土楼之外。
　　冬暖夏凉的土楼，就地取材，循环利用，以最原始的形态全面体现了今人所追求的绿色建筑的“最新理念与最高境界”。土楼的建造技术，把中国传统的“夯土版筑”的生土建筑技术发揮到了极致，被建筑学界誉为世界建筑史上的生土典范。
　　已故的中国文物学会名誉会长罗哲文曾说过，福建土楼的价值主要体现于两个方面：一是独特的建筑造型，二是独有的文化内涵。土楼的建筑布局以及村落的布局是非常合乎建筑理论的，这种建筑可以融合到自然环境里，成为“天人合一”的典范;土楼在建筑上属于特殊类型，既非汉族风格，也非当地风格，但又非常符合建筑美学上“实用、美观、经济”的三原则。
　　“淡青、粉白、金黄、月牙、半弧、正圆……每天，随着日影摇移，造型各异，鳞次栉比的土楼不断变换着外部的墙体色彩和内部的轮廓曲线，在闽西的锦山秀水间不动声色地展示着人类建筑杰作的妙不可言和神奇瑰丽。”胡大新如此赞美着他的家乡。在这个研究土楼20余年的文物工作者眼里，永定客家土楼是举世无双、独一无二的建筑奇观。