抗震導向下的四川鮮水河流域崩空民居建筑形式演變研究

聶倩，張群，成輝/NIE Qian, ZHANG Qun, CHENG Hui

鮮水河為雅礱江左岸支流，自北向南跨越了四川甘孜藏區(qū)境內的色達、爐霍、道孚、新龍縣等地，是我國西南橫斷山區(qū)重要組成部分。受山川并行地形條件的制約，歷史上西南各民族以特定流域進行遷徙和定居，構成了南下北上的民族交融通道。依托鮮水河各支流形成的聚落群（圖1），目前，仍保留有大量河谷型少數(shù)民族傳統(tǒng)村寨（圖2），它們地域特色鮮明，民族內涵豐富，例如，我國第二大走婚部落扎巴臧人聚居地就位于鮮水河扎巴大峽谷1）。同時，鮮水河流域處于鮮水河斷裂帶腹地，地質活動頻繁，以該流域為中心分布的崩空民居，在長期演變過程中具有較強的抗震性能。探討以提升抗震性能為導向的鮮水河流域崩空民居演變可以清晰解讀該地區(qū)傳統(tǒng)建筑是如何通過建筑形式逐步優(yōu)化達到對橫斷山區(qū)特定地質環(huán)境的高度適應。

1 鮮水河流域聚落分布圖

2 鮮水河流域山間河谷型崩空民居藏寨

3 墻承重為主體的崩空民居

1 崩空民居建筑研究概述

崩空民居是一類以抵抗地震破壞為主導，基于井干式結構，逐漸融合了密梁平頂式、穿斗式等結構形式，形成的高臺式藏族民居。 “崩空”2）一詞來自藏語，“崩”指“木頭架起來”，“空”是“房子”的意思，“崩空”，指木頭架起來的房屋[1]。當?shù)夭孛駥⒈揽彰窬又?，由一個井干式結構構成的空間稱為一個“崩空”，它是該類建筑中界定空間的基本單元，并根據(jù)“崩空”數(shù)量的多少將崩空民居建筑大致劃分為兩類：一類夯土或石砌外墻為主要承重結構，在二層局部點綴1～2個“崩空”作為主要居住空間的建筑（圖3）；另一類是以木框架與多個“崩空”形成的復合式承重結構建筑（圖4）[2]。

崩空民居建筑的研究成果多見于1980年代以后?！端拇ú刈褰ㄖ穂3]《四川藏區(qū)民居圖譜—甘孜州康東卷》[4]等，選取了甘孜縣、道孚縣典型的崩空民居進行測繪分析；《四川建筑文化》[5]從藏族文化視角對以道孚民居為代表對鮮水河流域內的崩空民居建筑形態(tài)特征進行了研究；《中華民居》[6]一書從建筑類型上，將其歸于高臺類住宅——川藏藏式碉房； 《康巴藏區(qū)崩空的類型、演變與地域性分布》[1]《川藏線上的木制民居“崩空”式建筑》[2]等，以崩空民居為研究對象，初步梳理了其建筑類型、分布范圍及演變過程；《康巴藏區(qū)多林木地區(qū)藏式民居建筑文化及保護發(fā)展策略研究—以爐霍民居為例》[7]。淺析了爐霍地區(qū)崩空民居的歷史成因，建筑特色及保護策略。綜上，已有研究從崩空民居生成環(huán)境、類型及演變進行了初步分析，但未梳理出以抗震為導向下崩空民居建筑形式演變的清晰脈絡。

特別是近年來我國西南橫斷山區(qū)地質運動活躍，建筑受災嚴重3）。根據(jù)2008年四川汶川8.0級地震災后調查表明：中山峽谷地區(qū)墻承重式民居受損情況最為嚴重[8]，既有民居建筑結構形式優(yōu)化必要性的明顯。本文基于地震對鮮水河流域民居建筑的破壞分析，梳理了崩空民居基本建筑形式、演變過程及演化類型，重點研究抗震導向下的鮮水河流域崩空民居建筑形式演變特點及營建經(jīng)驗，這對探討西南橫斷山區(qū)傳統(tǒng)民居建筑形式優(yōu)化和抗震性能提升具有參考價值。

2 地震對鮮水河流域民居的破壞分析

四川鮮水河斷裂帶是中國大陸境內動力作用環(huán)境和地殼運動變形最強烈的斷裂帶之一[9]，西起四川甘孜東谷北，經(jīng)爐霍、康定，南達石棉，長約400km。自1630年以來，鮮水河地震帶上發(fā)生7級以上地震高達9次，帶來的幾乎是藏族土石民居極大面積的坍塌（表1）。這是因為以應對青藏高原極度干燥寒冷氣候的藏式傳統(tǒng)碉房民居多采用密梁平頂式結構形式，在抵抗地震水平波反復沖擊力方面顯得尤為脆弱。

密梁平頂式碉房民居平面多呈方形，內外墻用夯土或石片砌筑，并與縱向排列的木柱、密肋梁共同承重[6]，建筑的檁條和椽子實為一體，柱上架梁，梁上直接鋪椽子，不用檁條過渡，構成夯土平屋頂[10]。其形式抗震性能差，主要體現(xiàn)在：第一，建筑豎向荷載傳遞路線為“荷載-密椽-墻體/梁柱-地基”，上下樓層內柱并不通為一體，甚至有些錯位，存在立柱直接置于樓層之上的現(xiàn)象，內部結構整體性差；第二，梁柱節(jié)點的交接采用藏式的雀替結構，構件層層疊置，并以暗銷連接，從上至下為“梁-弓木-墊木-斗-柱頭”[11]，這種構造方式能在一定程度上提高梁的抗彎和抗剪能力，然而，縱向排列的內柱橫向并未設置可靠連接構建，折斷或梁柱遭到節(jié)點破壞是比較常見的現(xiàn)象，且夯土平屋頂自重大，易造成屋蓋失穩(wěn)、內部坍塌（圖5）；第三，墻體生土材料存在抗彎、抗剪、抗拉性能差的缺陷，使得建筑抗震性能方面存在先天不足。

3 崩空民居建筑基本形式

長期地震檢驗發(fā)現(xiàn)，井干式結構建筑具有良好的抗震性能。其建筑構造做法為: 將原木一分為二，兩端作凹槽為榫卯，四角呈十字形咬合，墻身通過原木層層疊置而成[13]，抵抗橫向破壞力作用明顯；墻身下設木構圈梁置于土石基礎之上，屋頂構造做法與藏族密梁平頂式碉房基本相同，墻上架梁，梁上鋪椽，最后覆土（圖6）。這種結構形式耗材大、空間小、不利開窗，一般作為鄉(xiāng)村農(nóng)牧民的儲藏空間，獨立放置于主體建筑外。

藏民嘗試在碉房民居內，取井干式結構墻身部分放置于建筑內部作為糧食儲存和主要居住空間，形成了由井干式結構與密梁平頂結構構成的房中房式碉房民居（圖7b）。隨著建筑內部，由井干式結構構成的“崩空”數(shù)量的增多，為降低建筑自重、簡化施工，井干式結構逐漸取代所在空間的外墻和角柱。結構上，它既是空間劃分的圍護結構，又是豎向承重結構，實現(xiàn)了井干式結構與密梁平頂式結構的整合；外形上，“崩空”木墻外露，打破了藏式碉房土石外墻厚重感，進而演變成一類全新的碉房民居類型——崩空民居（圖7c、圖8）。

藏式碉房夯土平屋頂自重大，密椽直接置于井干式結構墻身之上，單薄木墻抗壓能力差，容易導致井干式結構變形，弱化其結構抗震性能。其次，建筑采用井干式結構和密梁平頂式結構共同承重，豎向荷載傳遞路線為“荷載-外墻/梁柱/崩空-地基”，井干式結構底部圈梁放置于外墻和內柱之上，上下層結構未形成實質的咬合關系。再者，井干式結構墻身作為建筑內部劃分的結構，無法滿足大空間用房的需求。因此，如何彌補井干式結構抗壓不足的劣勢、實現(xiàn)結構豎向的整合，以及空間水平擴展，是崩空民居進行演變的動力。

4 建筑形式演變過程

以提升建筑抗震性能為主導的建筑形式演變，經(jīng)歷了井干式結構與木框架結構的整合到分離、到多結構并存的過程：

表1 清末至今鮮水河斷裂帶典型地震及建筑受災情況表[12]

4 以木框架與“崩空”為主體的崩空民居

5 廢棄密梁平頂式碉房

6 單純井干式建筑

4.1 立柱-穿斗式引入

為突破井干式結構對橫向空間限制、彌補豎向承重不足，將井干式結構四角通過立柱來連接墻身和承載豎向荷載，實現(xiàn)多個“崩空”的組合及多個“崩空”單元體整合成一個大的箱型空間的目的，多用于沿街的商業(yè)建筑和山地的聯(lián)排住宅（圖9）。其具體構造做法為：在立柱上挖槽榫，再將半圓木兩端插入立柱的凹槽內，做成平身柱榫卯結構，層層橫木疊置依然保留“崩空”木墻體形式，建筑四角用轉角柱榫卯連接，“崩空”四角立柱與建筑內部其他立柱以穿枋相連，提升建筑內部橫向的整體性（圖10）。然而，這種取代井干式結構四角咬合構造的改造方式，使得建筑在受到地震水平?jīng)_擊波時成為了脆點，結構容易扭曲而遭受破壞（圖7d）[1]；其次，建筑在長期的使用過程中，由于屋頂自重和建筑開間均較大，底部夯土/石砌外墻容易發(fā)生開裂和不均勻沉降，增加建筑向下凹陷的危險。

7 崩空民居形式演變分析圖

8 基本型崩空民居

9 山地聯(lián)排型崩空民居（立柱引入）

4.2 框架式整合

為提升立柱間的耦合，將立柱的兩端三向開榫，引入漢族的梁枋構造，形成“柱-梁-枋”三維木結構（圖11），類似于燈籠架形式，將整個樓層連接成為一個完整的框架結構，而墻體仍采用橫木層疊而成，實現(xiàn)了崩空民居水平向結構的整體化。建筑底層外墻不再承受二層及以上的荷載，從上至下，層與層之間的立柱采用一一對應疊置的方法，實現(xiàn)豎向力從柱至柱的傳遞，稱為疊柱式崩空民居（圖7e）。為進一步發(fā)揮木框架結構整體性的優(yōu)勢，一、二層立柱往往采用通柱，來實現(xiàn)建筑豎向結構整合,為通柱式崩空民居。因此，框架式崩空民居實現(xiàn)了水平向和豎向結構的全面整合，是建筑井干式結構和密梁平頂式結構共同承重向框架式結構的演變的結果。

4.3 框架-井干式結構并存

木框架式崩空民居立柱連接卯口多，容易導致構件截面被削弱。在地震中，受水平力反復沖擊，梁柱等承重構件容易發(fā)生傾斜、折斷，進而引起其它相連構件的破壞，最終造成房屋傾塌。因此，在鮮水河流域地震頻率最高、震級最大的道孚、爐霍兩縣，多采用框架式與井干式結構相互獨立的復合形式[14]，即，在木框架的“梁-柱-枋”體系內放置一個個“崩空”單元體，結構上兩者獨立又互相支撐。在日常使用過程中，木框架結構為建筑豎向主要承重結構，屋面、樓層荷載由梁檁傳導給木柱，井干式結構只起到圍護作用，從而確保各自結構優(yōu)勢的保留。這種結構形式既避免了框架結構立柱過多的開槽削弱柱的強度，又保留了井干式結構十字咬合交接形式，最大程度地提升結構的整體性和建筑的抗震性能（圖7f）。

框架-井干式結構并存的結構形式優(yōu)勢有二：現(xiàn)有的城鎮(zhèn)多依托河流，地下水位較高，藏式民居自身荷載較重，長期使用的主體結構易出現(xiàn)不均勻沉降，井干式結構能充分發(fā)揮水平牽制并與之共同承重；其次，在地震災害中，井干式結構與木框架式結構雙重結構體系共同應對反復水平力的沖擊，達到“柱傾墻未倒”的效果。此外，近年來為進一步提升建筑結構穩(wěn)定性，木框架多設雙柱式平身柱、三柱式角柱，并通過井干式結構四角短邊放置于木框架的立柱間，使兩種結構形成咬合關系，達到結構最優(yōu)化（圖12）。

4.4 多種結構衍化

隨著崩空民居結構形式從單一向多樣衍化，鮮水河流域崩空民居多采用井干式結構、木框架結構、密梁平頂式等結構形成的復合形式，以滿足藏民多樣化生產(chǎn)生活需求（圖13）。例如，建筑底層采用木框架結構和夯土外墻共同承重，內部空間采用木框架與“崩空”墻體組合的方式來劃分空間以存放糧食，其他空間放置生產(chǎn)設備或進行商業(yè)經(jīng)營；二層采用單純的井干式結構組合成一個個“崩空”空間供居??；樓層間采用雙層樓板形式，上層樓板置于二層井干式結構底座的圈梁之上由夯土外墻承重，下層樓層置于檁條之上由底層木框架承重；屋頂采用密梁平頂式，或為降低屋頂自重、便于屋面排水，越來越多崩空民居建筑屋頂采用漢式木構坡屋頂。

10 穿斗式結構引入

11 框架式崩空民居

12 多柱式崩空民居（框架與崩空并存）

13 復合式崩空民居結構形式分析圖（1-13圖片來源：作者自繪、自攝）

5 結語

為應對地震這一人類無法規(guī)避的自然災害，鮮水河流域崩空民居在持續(xù)演進中，通過建筑形式的逐步優(yōu)化，以實現(xiàn)建筑結構上下層和水平向的整合，達到提升建筑抗震性能和整體性的目的。體現(xiàn)在：（1）鮮水河流域崩空民居建筑形式經(jīng)歷了從單一向多樣的演變過程,以達到建筑形式最優(yōu)化和合理性分布。一次次地震試錯和檢驗中，鮮水河流域崩空民居建筑形式在基本形式之上 ，先后經(jīng)歷了立柱-穿斗式、疊柱式、通柱式、框架-井干式、復合式的演變過程。崩空民居基本形式為其他類型的原型,分布最為廣泛；立柱-穿斗式崩空民居是早期崩空民居優(yōu)化形式，立柱的引入實現(xiàn)了空間的橫向擴展，而穿斗式充分發(fā)揮了對山地形式適應優(yōu)勢，主要分布在以道孚縣老城區(qū)內商業(yè)街區(qū)和以甘孜鎮(zhèn)為代表的山地型城鎮(zhèn)老城區(qū)內；疊柱式和通柱式為框架式崩空民居兩種類型，特別是框架結構內另設井干式結構的建筑形式，在道孚、爐霍兩縣的新城區(qū)被大量建造，其抗震性能也表現(xiàn)最佳。

（2）隨著鮮水河流域崩空民居建筑形式多樣化的衍化，單體建筑往往以多元結構并存來應對地震沖擊。根據(jù)住戶使用頻率和重要性，建筑內部空間的抗震性能強度有所區(qū)分：一層采用夯土外墻和內部木框架共同承重的結構形式，并在內部放置一個個“崩空”作為重要儲存空間；而二、三層往往通過抗震性能最佳的井干式結構相互咬合，形成多個“崩空”的組合來構成起居、休憩、經(jīng)堂等居住空間。在多次地震中，這種復合形式的崩空民居即便外墻倒塌、內框架失衡的情況下，以井干式結構為主體的功能空間仍有較好的抗震表現(xiàn)，保證了人身和財產(chǎn)基本安全。

注釋

1）“扎巴”來自藏語, 又稱“渣壩”“查壩”。扎巴大峽谷地處雅礱江鮮水河下游的峽谷地帶，為四川省甘孜藏族自治州道孚縣與雅江縣交界處。該地區(qū)地處高山峽谷，環(huán)境閉塞，構成了西南橫斷山區(qū)一個相對獨立的文化單元，扎巴臧人有著自己獨立語言及風俗習慣，仍保留著走婚制度、母系家庭形態(tài)。

2）“崩空”源于藏語音譯，又稱“崩科”，崩空民居被當?shù)貪h族人稱之為“木愣子房”。

3）2017年四川九寨溝7.0級地震，2013年四川雅安7.0級地震，2008年四川汶川8.0級地震等接連發(fā)生，預示著我國西南山區(qū)地震活動進入活躍期。