湘西傳統(tǒng)民居對山地地形的適應(yīng)性設(shè)計分析

吳魁 歐童

Wu KuiOu Tong

（湖南工業(yè)大學(xué)包裝設(shè)計藝術(shù)學(xué)院，湖南 株洲 412007）

(School of Packaging Design， Hunan University of Technology， Zhuzhou， Hunan， 412007)

隨著全面建成小康社會，鄉(xiāng)村振興，美麗鄉(xiāng)村等工作的不斷深入，鄉(xiāng)村正發(fā)生著翻天覆地的變化，同時隨著現(xiàn)代化和全球化的不斷發(fā)展，很多鄉(xiāng)村受到了現(xiàn)代社會扁平化、功利化、短視化等思想的影響，拋棄了原有風(fēng)格，出現(xiàn)了民居建筑缺乏美感、與地域環(huán)境不符、形式風(fēng)格雷同等問題。

大湘西指廣義上的湘西，包括：湘西土家族苗族自治州、張家界市、懷化市，屬于邵陽市的隆回縣、洞口縣、綏寧縣、武岡市、城步苗族自治縣、新寧縣，和屬于永州市的江華瑤族自治縣。這里生活著土家族、苗族、侗族、瑤族、白族等少數(shù)民族。境內(nèi)山脈蜿蜒，主要有雪峰山、武陵山等山脈[1]。大湘西是中國七大古村落聚集地之一，古村落規(guī)模較大，保存相對完整，形態(tài)豐富，密度較高。千百年來，湘西人創(chuàng)造出了適應(yīng)山區(qū)特殊地理環(huán)境的民居建筑，以他們對復(fù)雜地形的適應(yīng)為榜樣，可以獲得很多有用的經(jīng)驗(yàn)和啟發(fā)[2]。

想要在山高谷深的湘西地區(qū)生存，就需要利用好利于耕種的且面積有限的平坦土地，將房屋修建在山上，是節(jié)約利用有限耕地資源的有效方式。在山地修建房屋的困難程度要遠(yuǎn)大于平原地區(qū)，需要解決兩大問題：一是房屋布局對山地地形的適應(yīng)性問題，二是房屋結(jié)構(gòu)對山地地形的適應(yīng)性問題。

1 房屋布局對山地地形的適應(yīng)性設(shè)計分析

從宏觀到微觀，房屋布局對山地地形的適應(yīng)需要考慮以下4 種關(guān)系：房屋聚集成的聚落（聚落是人類聚居和生活的場所，包括城鎮(zhèn)、村寨等）與山地環(huán)境的關(guān)系即聚落的布局方式、房屋與等高線的關(guān)系、房屋的組合關(guān)系、房屋與路徑的關(guān)系。

1.1 聚落的布局方式

在湘西地區(qū)，傳統(tǒng)民居聚落是一種松散的建筑群體，形狀不規(guī)則，房屋布置可疏可密。根據(jù)趙之楓的《傳統(tǒng)空間聚落空間解析》[3]可以將湘西地區(qū)的傳統(tǒng)民居聚落概括為以下6 種布局方式（圖1）：

（1）分團(tuán)式。傳統(tǒng)民居聚落呈矩形、扇形、圓形、多邊形等團(tuán)塊狀，大多分布在山頂臺地。如呈矩形團(tuán)塊的古丈縣默戎苗寨，呈多邊形團(tuán)塊的龍山縣六合村。

（2）成片式。傳統(tǒng)民居聚落成片式布局方式大多隨著大幅的山坡地形而形成，村寨外形均無確定形狀。如果位于山彎處，村寨則凸進(jìn)等高線，呈現(xiàn)出山谷環(huán)抱村寨之勢；如果有山脊，村寨則順著等高線包住山脊，呈現(xiàn)出村寨環(huán)抱山脊之勢。如古丈縣翁草村、新窩村、巖排溪村。

（3）成條式。傳統(tǒng)民居聚落成條式布局方式大多沿著山溝兩側(cè)、水岸的坡地和臺地以及山腰的臺地分布，由于地形狹窄所以隨著地形向兩端延伸，多分布于河谷地區(qū)。如龍山縣洗車河鎮(zhèn)、通道縣芋頭村。

（4）成串式。傳統(tǒng)民居聚落在成串式布局方式中村寨大多沿著道路或河谷分布，房屋散落成幾組，以主干道或河流相連，如同珠串。如古丈縣夯婁村、張家界市王家坪鎮(zhèn)馬頭溪村。

（5）附生式。傳統(tǒng)民居聚落附生式布局方式的成因是由于村寨發(fā)展壯大而缺乏基地，則在附近派生出一個較小的“衛(wèi)星村寨”，很多情況下在多條溪谷交匯的一面設(shè)置大村寨，在溪谷的對面一側(cè)設(shè)置較小的村寨。如龍山縣惹巴拉村、通道縣皇都村。

（6）群集式。傳統(tǒng)民居聚落集群式布局方式多為規(guī)模較大的村寨，其成因是由若干較小的村寨隨著發(fā)展擴(kuò)大逐漸合并成為更大的聚落群體。如龍山縣里耶鎮(zhèn)由南建村、中北村、民勝村等村合并而成。

1.2 房屋與等高線的關(guān)系

等高線是地圖上高程相等的相鄰各點(diǎn)所連成的閉合曲線，房屋與等高線的關(guān)系實(shí)際上反映的是房屋與地形起伏、坡度、朝向等因素之間的關(guān)系。在湘西傳統(tǒng)民居聚落中這種關(guān)系最理想的狀況是等高線呈東西走向，房屋順著等高線走向與等高線平行（圖2-A）。此種關(guān)系使房屋坐北朝南的同時背有靠山，朝向、采光、視野、冬季保暖等條件均是最佳。事實(shí)上等高線變化多端，理想狀況往往難以滿足，這就需要退而求其次，房屋與等高線垂直或成一定的角度。在山脊、山谷以及等高線彎曲較大不利于房屋與等高線平行布置的位置，房屋為了獲得比較好的朝向、視野、采光條件通常與等高線垂直（圖2-B），呈現(xiàn)出橫向半邊樓布置。在地形不規(guī)則的地段，房屋為了獲得比較好的朝向、視野、采光條件通常與等高線成一定角度相交（圖2-C），采取縱橫兩個方向吊下半邊樓來適應(yīng)地形。

1.3 房屋的組合關(guān)系

對山地地形的房屋組合關(guān)系進(jìn)行分析，可以很好地揭示在山地房基面積局促的情況下房屋與鄰里房屋，房屋與庭院的關(guān)系，是房屋布局對山地地形適應(yīng)的重要部分。

房屋體型不大，多以小家庭為主，每戶住房多為3間左右，因此占地較少，同時便于靈活巧妙地布置在地形復(fù)雜的山區(qū)地形的各種地段?？梢砸粦粢粭?，也可以二戶連為一棟。如張家界市王家坪鎮(zhèn)馬頭溪村某宅。因?yàn)榉课萃舛酁槠碌?，面積有限，所以小庭院則是將房屋周邊的菜地、地壩等組合成一小巧的庭園空間。如張家界市王家坪鎮(zhèn)馬頭溪村歐家灣歐某宅（圖3）。

1.4 房屋與路徑的關(guān)系

路徑與房屋緊密相連，有房必有路，在山地為了適應(yīng)地形以及方便交通，房屋與路徑聯(lián)系緊密關(guān)系變化多樣，可以概括為房側(cè)設(shè)路、房后設(shè)路、房前設(shè)路、房前房后均設(shè)路4 種情形。

（1）房側(cè)設(shè)路。房屋前面為坎，后面為崖，主干道垂直于等高線。在主干道兩側(cè)布置房屋，房屋常平行于等高線，以房屋的山面朝向主干路，房屋大門設(shè)置于朝向主干路的一面。

（2）房后設(shè)路。房屋前為坎，道路設(shè)置于房屋后。房屋距后坡保持適當(dāng)?shù)木嚯x，利于房內(nèi)通風(fēng)采光，同時又可以減少因后坡垮塌對房屋造成的威脅。

圖1 寨落布局方式

（3）房前設(shè)路。房屋前設(shè)置道路一般可以分為兩種情況，一是道路與房屋底層前部同處于一個高度，可以設(shè)置次要入口從房屋的底層進(jìn)入；二是前部地面空間有限，房屋建在堡坎之上，房屋底層與道路不在一平面，存在高差。

（4）房前房后均設(shè)路。房屋前后均較寬都可以設(shè)置道路，前后交通比較便利，在房屋橫向成排布置時采用較多。

2 房屋結(jié)構(gòu)對山地地形的適應(yīng)性設(shè)計分析

山地地形的一大特點(diǎn)就是崎嶇不平，其具體表現(xiàn)為坡度變化大以及建造房屋所需的基地形狀不規(guī)則。因此在山地建房就需要房屋結(jié)構(gòu)適應(yīng)不同的坡度，適應(yīng)形狀不規(guī)則的基地。湘西傳統(tǒng)民居大多數(shù)房屋在適應(yīng)地形，滿足人們功能需求的前提下，還注重了房屋的牢靠和穩(wěn)定。

圖2 房屋與等高線的關(guān)系

圖3 張家界市王家坪鎮(zhèn)馬頭溪村歐家灣歐某宅

圖4 房屋對坡度的適應(yīng)性

2.1 房屋結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)成方式

通常情況下湘西地區(qū)傳統(tǒng)民居（為半干欄式，因?yàn)榉课菀话爰芸招纬傻跄_柱，所以也成為“吊腳樓”或“吊樓”。湘西地區(qū)并不是所有的傳統(tǒng)民居都是吊腳樓，在房屋基地充足的情況下可以直接在地面建造，不需要吊腳），以中柱為界，基地在縱向分為高低兩臺，長柱豎立在較低的前臺，短柱豎立在較高的后臺，從前面看為樓房，從后面看為平房，居住層地面一半架空另一半落在地面。架空的樓與地面的比例可以根據(jù)地形靈活調(diào)節(jié)，從而很好地與地形相結(jié)合。

2.2 房屋結(jié)構(gòu)對坡度的適應(yīng)

（1）緩坡地段（圖4-A）。房屋向前移，減少地面部分。這樣的設(shè)計可以擴(kuò)大架空樓面部分，增大底層空間，使得山地房屋室內(nèi)空間有限的問題得到緩解，更好地適應(yīng)了生產(chǎn)、儲物、飼養(yǎng)牲口的需要。雖然增加了建造材料，但減少了施工的土方量。

（2）巖坎地段(山中低陷處，有垂直落差的地方，圖5-B、圖5-C)。房屋順著巖坎向下，房屋變成樓，或者房屋大部分建造在巖坎頂部平面，一部分懸挑吊腳。此種設(shè)計有效地節(jié)約了建筑用地，適應(yīng)于城鎮(zhèn)土地相對局促的地方[4]。

（3）陡坡地段。為了與使用空間、建筑材料、土方量、施工難度等因素相互協(xié)調(diào)，房屋的位置情況有3 種：第一，房屋后移（圖5-D），此種設(shè)計減小了架空樓面部分，擴(kuò)大了地面部分，減少了底層的使用空間，節(jié)約了建筑材料，稍微增加了土方施工量。第二，房屋不移動（圖5-E），在房屋前面砌筑堡坎，用土石方填平，這種設(shè)計雖然略微增加了施工量，但是對地表的改造較小。第三，房屋前移（圖5-F），此種設(shè)計使房屋變?yōu)? 層，增加了儲物空間的同時也協(xié)調(diào)了房屋與底層道路的關(guān)系，讓底層吊腳部分可用于公共交通。

2.3 房屋結(jié)構(gòu)適應(yīng)不規(guī)則的基地

（1）以規(guī)則的房屋平面對不規(guī)則的地形。如圖5 所示，地形存在不規(guī)則，為了保持房屋功能的完整性，增加樓面用以補(bǔ)齊地基的缺角部分。例如房屋地基缺少一小角，下為陡坡，房屋可以懸挑出樓面用以補(bǔ)齊地基缺失的角，房屋平面保持完整。

（2）以不規(guī)則的房屋平面對不規(guī)則的地基。如圖5所示，房屋隨著地基的不規(guī)則變化布局，不強(qiáng)求規(guī)矩劃一。例如地基曲折變化不規(guī)則，房屋難以規(guī)則的一字式布局，因此房屋可以呈齒狀隨著地基錯開[5]。

2.4 房屋結(jié)構(gòu)適應(yīng)地形幾種常見的處理手法

為了滿足人的使用需求，更好地協(xié)調(diào)房屋與地形之間的關(guān)系，在房屋設(shè)計時常采用一些簡單而行之有效的設(shè)計技巧。

（1）分層筑臺，順坡平基。因?yàn)槠露容^大臺面往往狹窄，通常情況是一棟房屋占兩個臺面，房屋垂直于等高線的有一房占三臺、四臺的，即一間房占據(jù)一個臺面，臺面與室內(nèi)常常設(shè)置樓梯加以聯(lián)系。分層筑臺，順坡平基這種方式，常因?yàn)槠麓?，筑臺較高，雖然堆填方量小，但是堡坎（用塊石、水泥等長方形的硬質(zhì)塊狀材料砌筑的保護(hù)體，保護(hù)堡坎內(nèi)的土壤結(jié)構(gòu)不被破壞，防止水土流失）砌筑工程量較大。

（2）臨坎懸虛（房屋半邊懸空，房屋上部的柱子向下伸長立于地面形成吊腳柱支撐懸空的房屋）。房屋上部的吊腳柱向下延伸立于坡面，房屋上部是平的，下部柱子隨著地形起伏，這種形式稱為“天平地不平”。

（3）附崖懸挑。房屋后部依附崖體，前部架空懸挑出部分房屋。為了獲得更多的建筑空間可以分層出挑。可以加設(shè)挑廊，可全挑，也可半挑，挑廊可以包建筑三面。懸挑與吊腳結(jié)合，可以伸出很遠(yuǎn)。

（4）增建披頂（在房屋四周加設(shè)的單面屋頂）。房屋四周加設(shè)屋頂，形式可以為披檐或披屋。因?yàn)榕艿某鲭H距離比較短，所以一般作為墻面的防雨保護(hù)，或挑廊的頂部覆蓋。其形式根據(jù)具體情況靈活變化，可以設(shè)置雨搭，也可環(huán)繞房屋四周，形成重檐式或歇山式屋頂。披屋通常搭建在屋后，搭建在房屋左右的披屋一般稱為偏廈，一般利用房屋周邊的邊角地搭建，其功能大多為廚房、貯藏等。披屋和偏廈房屋外墻起一定的保護(hù)作用，并且可以提高墻體側(cè)向的抗風(fēng)能力，平衡側(cè)推力，增強(qiáng)房屋的穩(wěn)定性。同時，豐富建筑的形式，使房屋變得更加生動活潑。

圖5 適應(yīng)不規(guī)則的基地形狀

圖6 利用地形常見的幾種處理手法

（5）增筑梭屋（近似織布用的梭子，一頭短而陡峭，另一頭長而平緩）。房屋的屋面可以順著地形而拖下，這樣可以增加房屋內(nèi)部的使用空間，一般情況下，房屋前部為坡坎，所以多采用屋頂向前的梭法，形成前低后高的建筑剖面形式。同時也有屋頂向后的梭法，形成后低前高的建筑剖面形式。

圖6 為利用地形常見的幾種處理手法。

2.5 房屋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

房屋的穩(wěn)定性是其適應(yīng)地形與否的重要評判標(biāo)準(zhǔn)。半干欄（房屋位于山地，一半架空用柱支撐，另一半立于地面）吊腳柱隨地勢一高一低，從側(cè)面看有向下滑落之感。事實(shí)上，半干欄的穩(wěn)定性超過全干欄（房屋高出地面，用柱支撐），這是因?yàn)槌似浔旧斫Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定外，還可以依附地表，所以有更可靠的穩(wěn)定性。

由于樓板一端搭接在巖體上，從而使另一端所聯(lián)系的柱子得到更多的約束力，使得柱子在斜坡上的穩(wěn)定性更強(qiáng)。通常情況下，中柱下段常落于底層地面，起到穩(wěn)定作用。在房屋下吊的情況下，室內(nèi)局部地面那部分地表嵌入房屋，抓住整個建筑使其附于巖體上[6]。

半干欄有一半地面升高，比全干欄重心距離更低，有利于穩(wěn)定。半干欄后半部柱高更低，因此外荷下柱頂?shù)膫?cè)向位移更少。從房屋整體的框架結(jié)構(gòu)上看，半干欄減少了鉸結(jié)點(diǎn)，等于少結(jié)構(gòu)自由度，增加了約束力，房屋結(jié)構(gòu)的整體形變更小。從抗震性能上看，半干欄結(jié)構(gòu)上是不等高排架，共振更小。當(dāng)前后發(fā)生沉降或在迎風(fēng)面的水平風(fēng)力作用下發(fā)生傾斜時，半干欄的抗傾覆能力較強(qiáng)。半干欄因?yàn)橐栏降乇矸€(wěn)定性加強(qiáng)，可以適當(dāng)減小房屋構(gòu)件斷面，所以房屋構(gòu)架質(zhì)量更小。由于建造房屋基地土石方量小，對原本自然地貌破壞小，地表結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性保持得更好，也有利于房屋的穩(wěn)定。房屋地基一般避開滑坡，選址在堅實(shí)巖石地段，房屋所依附的巖體比較可靠，因此給建筑的穩(wěn)定性創(chuàng)造了先天條件[7]。

（1）重心距離。平地形式的重心為O，重心距離為S；半干欄的重心為O1，因?yàn)榘敫蓹谇鞍氩糠种匦木嚯x為S3=S2+S1，后半部分重心距離為S1，所以半干欄的重心距離為S1+S3/S；全干欄的重心為O2，重心距離為S3。因此，平地形式，半干欄，全干欄的重心距離關(guān)系為：S＜S1+S3/2＜S3，即平地形式＜半干欄＜全干欄。

（2）側(cè)向位移。平地形式的側(cè)向位移為W；半干欄的側(cè)向位移為W1；全干欄的側(cè)向位移為W2。因?yàn)槠降匦问降耐夂上轮L為2FE，半干欄的外荷下柱長為F1H1+B1C1，全干欄的外荷下柱長為2F2H2，所以2FE＜F1H1+B1C1＜2F2H2。因此，平地形式W＜半干欄W1＜全干欄W2。

（3）結(jié)構(gòu)約束。全干欄有E2、G2、C23 個結(jié)構(gòu)鉸結(jié)點(diǎn)；半干欄減少了D1、C1兩個結(jié)構(gòu)鉸結(jié)點(diǎn)，只有一個結(jié)構(gòu)鉸結(jié)點(diǎn)E1，但增加了一個支座約束I1；平地形式無結(jié)構(gòu)鉸結(jié)點(diǎn)，增加了3 個支座約束E、D、C。因此，從結(jié)構(gòu)約束的角度看，全干欄＜半干欄＜平地形式[8]。

（4）抗水平力矩。因?yàn)槠降匦问礁邽閔，半干欄高為h1+S2/2(h1+S2)/2，全干欄高為h3，所以抗水平力矩平地形式為P·h，半干欄為P·(h1+S2/2)，全干欄為P·h3。因?yàn)閔＜h1+S2/2＜h3，所以抗水平力矩的能力為，全干欄＜半干欄＜平地形式。

（5）前后傾斜。半干欄向前傾斜因?yàn)樵黾恿说挚沽谼1C1·S2，所以向前傾斜＜平地形式＜全干欄。半干欄向后傾斜O(jiān)1·S1＜平地形式向后傾斜O(jiān)·S＜全干欄向后傾斜O(jiān)2·S3[9]。

3 結(jié)論

上文所有的分析都是為了揭示湘西傳統(tǒng)民居對山地地形的適應(yīng)，至此我們可以概括為幾點(diǎn)：因地而設(shè)，不追求規(guī)則，偶成性強(qiáng)，融入自然。聚落的布局是宏觀形態(tài)上房屋布局對山地地形的適應(yīng)，體現(xiàn)了因地而設(shè)，不追求規(guī)則的特點(diǎn)。房屋隨等高線靈活布局，體現(xiàn)了因地而設(shè)，不追求規(guī)則，偶成性強(qiáng)的特點(diǎn)。房屋巧妙的組合關(guān)系是融入自然，不刻意追求規(guī)則的體現(xiàn)。路徑與房屋緊密結(jié)合，可以更好地服務(wù)于房屋內(nèi)人們的生活，是房屋因地而設(shè)的有效體現(xiàn)。為了適應(yīng)緩坡、陡坡、巖坎等不同的坡度，需要發(fā)展出相應(yīng)的房屋結(jié)構(gòu)，有效利用空間的構(gòu)屋技巧，使房屋很好地融入自然。分析可得位于山地的半干欄房屋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不輸位于平地的全干欄房屋結(jié)構(gòu)，這既是基本的安全需求，也是房屋因地而設(shè)，融入自然的很好體現(xiàn)。

這些構(gòu)房經(jīng)驗(yàn)很好地調(diào)和了建筑與地形的矛盾以及人與自然的矛盾。以此為啟發(fā)，在進(jìn)行民居設(shè)計時需要充分考慮房屋與自然環(huán)境、傳統(tǒng)文化、地域習(xí)俗、行為習(xí)慣、便捷性、建造成本等因素，避免建筑形式風(fēng)格雷同千村一面等問題，將鄉(xiāng)村建設(shè)成有特色、美麗、宜居、和諧、環(huán)境友好、記得住鄉(xiāng)愁的家園。