馬奔
窯洞是中國(guó)西北黃土高原上主要的民居建筑之一,主要分布于山西、陜西、河南、內(nèi)蒙古等地區(qū)。由于當(dāng)?shù)靥厥獾沫h(huán)境,黃土層非常厚,在千百萬(wàn)年風(fēng)雨侵蝕和雨水沖刷下形成了無(wú)數(shù)峭壁、地溝,這些地區(qū)黃土節(jié)理垂直,幾十米高的土崖峭壁仍能直立,不易坍塌,具有良好的整體性、穩(wěn)定性和適度的可塑性。中國(guó)人民創(chuàng)造性利用高原有利的地形,鑿洞而居,創(chuàng)造了被稱為綠色建筑的窯洞建筑。黃土窯洞因其良好的居住環(huán)境及其生土建筑的經(jīng)濟(jì)性,長(zhǎng)期以來(lái)受到黃土高原居民的喜愛(ài),目前我國(guó)約有4千萬(wàn)人居住在黃土窯洞中,窯洞建筑總面積超過(guò)2億平方米。
窯洞一般有靠崖式窯洞,下沉式窯洞、獨(dú)立式等形式,其中靠山窯應(yīng)用較多,它是建筑在山坡,土原邊緣處,人們?cè)谔烊稽S土崖壁上向內(nèi)開(kāi)掘,挖出橫洞,往往數(shù)洞連構(gòu),可上下構(gòu)成數(shù)排,每排由若干窯洞一字排列,成為臺(tái)階式窯洞組群。常依山向上呈現(xiàn)數(shù)級(jí)臺(tái)階式分布,下層窯頂為上層前庭,視野開(kāi)闊。一般將洞前的場(chǎng)地平整成壩,用磚石砌成擋土墻,作為室外活動(dòng)空間。因此,整個(gè)村落的人居環(huán)境,無(wú)論室內(nèi)還是室外,都緊緊地依附于自然山勢(shì)。這樣一方面可節(jié)約可耕用地,保持水土;另一方面可在溝壁上種植綠化,阻止了沖溝的擴(kuò)展。
另一種常見(jiàn)的窯洞形式為下沉式窯洞。下沉式窯洞則是就地挖一個(gè)方形地坑,再在內(nèi)壁挖窯洞,形成一個(gè)地下四合院。在無(wú)崖地區(qū)或無(wú)自然崖面可掘窯時(shí),人們就向地下開(kāi)挖窯洞院落,通過(guò)斜坡道與地面聯(lián)系。其建造觀念深受四合院形制之影響,一般正崖上橫向挖出并列的三眼窯洞,兩側(cè)為耳房。主室為老人、家長(zhǎng)居住,子女多住于西窯,東窯為廚房、倉(cāng)庫(kù)之類。
窯洞按照所用的建筑材料的不同可分為土窯、石窯、磚窯和接口窯四種。土窯洞是窯洞的原始狀態(tài),即建筑的四周都是用土建造的,充分利用了土這建筑材料的熱惰性和熱阻系數(shù)大的優(yōu)點(diǎn)使土窯洞有很好的保溫和恒溫的能力。石窯在陜北帶較為常見(jiàn),因?yàn)殛儽币粠У纳蕉酁槭^山,在山壁上打洞或用石頭來(lái)箍建窯洞也是一個(gè)很好的選擇不僅可以充分利用當(dāng)?shù)夭牧?,而且建造工藝?jiǎn)單,再加上用石頭可以保證窯洞的穩(wěn)定性。磚窯就是用磚和灰漿砌的拱式窯洞,結(jié)構(gòu)及優(yōu)點(diǎn)與石窯大同小異。在煤炭富足石料缺乏地方燒磚建窯當(dāng)然方便。磚窯美觀整齊,備料易施工速度快,但造價(jià)高。磚窯的缺點(diǎn)是保溫性差磚塊年久老化,窯洞使用壽命相對(duì)石窯要短。接口窯即是在原土窯開(kāi)擴(kuò)窯口,按窯拱大小加砌一、二米石頭或磚做窯面,在正式挖窯前于斬截的崖面上接砌磚石接口,也可在挖好后或居住段時(shí)間后進(jìn)行。
“穴居式”民居的歷史可以追溯到四千多年前。上至周先祖時(shí)期,土窯洞就遍布山原谷地?!对?shī)經(jīng)》稱為“陶復(fù)陶穴”,唐宋時(shí)期,窯洞種類增多,每個(gè)窯洞有了明確分工,有暗莊、明莊和四合院莊,明清時(shí)期出現(xiàn)了小城堡,高大土墻將一組窯洞或土炕圍起來(lái),以防御兵荒和盜賊,俗稱為堡子。
窯洞的修建,莊面子一般高至九米,長(zhǎng)十七至二十三米,用镢頭修刮成水波等花紋,正面挖窯三至五孔,側(cè)面根據(jù)地形也可挖一至三孔窯,前面取土為平空地,一般為三面筑墻,修建大門門樓。窯洞一般高四米,寬八尺至一丈,深三丈,正面的主窯比其他窯洞略高,作正堂為長(zhǎng)輩居住。窯口砌墻安門窗,一般為一門三窯洞或一門二窗,靠窯頂?shù)拇白臃Q天窗。窯內(nèi)靠山墻均盤有土炕,土炕一邊緊接山墻,一邊緊連窯壁,留有炕洞門,“燒柴點(diǎn)炕,滿窯生暖,主窯坐炕,其樂(lè)融融”,修窯洞一般以山形走向,避濕就干,避低就高,避陰就陽(yáng)。
黃土高原地區(qū)的地方性建筑材料廣泛采用黃土石材和磚材。黃土的良好的蓄熱性能和較的導(dǎo)熱系數(shù)是其最明顯的優(yōu)勢(shì)。由于黃土具有質(zhì)地均勻,抗壓抗剪強(qiáng)度較高的物理特征和構(gòu)穩(wěn)定性,適合于千早少雨地區(qū)的開(kāi)挖利用。"黃土與石材直接取之于當(dāng)?shù)兀捎糜诮ǜG!砌炕或挖土脫坯燒磚,而且一旦廢棄,還原于環(huán)境,對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程毫不影響,符生態(tài)系統(tǒng)的多級(jí)循環(huán)原則,可稱為天然的環(huán)保型建材,并由此形成了相應(yīng)的建造技術(shù)。冬季白天,圍護(hù)結(jié)構(gòu)吸熱儲(chǔ)存夜晚再向室內(nèi)釋放,室外溫度波動(dòng)對(duì)室內(nèi)的影響極小。保證了相對(duì)穩(wěn)定的熱環(huán)境這就是人們熟知的窯居冬暖夏涼的最根本的原因。
石材在黃土高原的丘嶺!溝壑區(qū)資源豐厚,力學(xué)性能優(yōu)越,開(kāi)采方便,加工容易,是該區(qū)不可多的地方性綠色建材。磚材的原材料主要是粘土,因此磚實(shí)質(zhì)上是黃土材料的延伸材料。
窯洞的另一大特色便是在房間內(nèi)夯的火炕了,當(dāng)?shù)氐娜藗円话愣嗍抢没鹂贿M(jìn)行冬季采暖“火炕與灶臺(tái)相連,以柴草或煤炭作燃料,把火既燒飯又取暖,利用燒飯產(chǎn)生的余熱和煙氣在火炕煙道中傳遞給土炕,并發(fā)揮土炕的蓄熱性能,利用其表面向室內(nèi)輻射熱最"土炕具有散熱均勻的優(yōu)點(diǎn),對(duì)冬季人體的舒適健康有利”?;鹂煌ǔ2贾迷趶d室的窗戶下,這樣做不僅是利用窗下良好的日照采光來(lái)安排日常生活,更可以在冬季使由窗戶滲入的室外冷空氣得以預(yù)熱,防止較冷的空氣對(duì)人體的影響。
近些年來(lái),由于窯洞在其生態(tài)、居住等方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)被越來(lái)越多的學(xué)者重視與推崇,但窯洞,尤其是黃土窯洞在安全性方面存在隱患,每年春秋季節(jié)發(fā)生的窯毀災(zāi)害非常頻繁,造成巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失。雨水量較大加上黃土本身的易吸水塌陷的性質(zhì),導(dǎo)致災(zāi)害頻頻發(fā)生。黃土窯洞以黃土體為建筑材料,直接暴露于大自然,更容易受到外界環(huán)境的影響。受此影響,黃土窯洞災(zāi)害類型多樣,窯毀人亡的災(zāi)害也會(huì)頻繁發(fā)生。
黃土窯洞的主要災(zāi)害類型有(1)窯臉剝落。部分窯洞建造時(shí)間較長(zhǎng),土壤分化現(xiàn)象嚴(yán)重,對(duì)居民的安全造成影響較大。(2)窯頂局部或整體滑塌,由于近幾年來(lái)降雨量的增多,房屋排水措施不完善,導(dǎo)致災(zāi)害發(fā)生。(3)窯洞坍塌。房屋頂部保護(hù)高度較小,在雨水滲入下頂部強(qiáng)度降低發(fā)生整體性坍塌。(4)頂部土體剝落。受天氣原因影響,拱圈處土體剝落。
窯洞民居不僅解決了人們的居住問(wèn)題,同時(shí)還具有很好的節(jié)約土地資源、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等各種優(yōu)點(diǎn),是我國(guó)寶貴的建筑文化遺產(chǎn)。所以,對(duì)于窯洞的開(kāi)發(fā)保護(hù)工作已經(jīng)迫在眉睫,而且隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,民居建筑的更新已經(jīng)進(jìn)入新的高峰。如何保護(hù)和傳承民居建筑特色。我們還應(yīng)該積極探索新的窯洞民居形態(tài)。
土房子要用新技術(shù),應(yīng)當(dāng)合理應(yīng)用目前的技術(shù)手段,科研力量對(duì)特色的民居進(jìn)行科學(xué)的指導(dǎo)與幫助(如怎樣合理選址,避免老滑坡地帶,盡量避免削坡建窯;保證窯頂排水通暢,必要的時(shí)候可以采用一定的防水技術(shù)如搭設(shè)彩鋼瓦防水層或者其它防水材料;及時(shí)補(bǔ)涂窯內(nèi)涂料,防止風(fēng)化作用引起節(jié)理的發(fā)展擴(kuò)大;對(duì)開(kāi)挖后節(jié)理發(fā)育明顯的窯洞采取加箍支撐的措施,等)。在保證房屋安全的前提下,還應(yīng)該對(duì)房屋就行現(xiàn)代化的改造,完善基礎(chǔ)設(shè)施,對(duì)一片區(qū)域統(tǒng)一規(guī)劃,配套設(shè)施統(tǒng)一布置,最大限度的與當(dāng)?shù)靥厣嘟Y(jié)合,不影響黃土高原村鎮(zhèn)中獨(dú)有的景觀意象。應(yīng)用簡(jiǎn)易成熟的現(xiàn)代技術(shù)克服傳統(tǒng)窯洞陰暗、潮濕、通風(fēng)差等缺點(diǎn),并對(duì)窯洞內(nèi)部進(jìn)行通風(fēng)、防潮除濕、采光的技術(shù)改造。整合古老窯洞冬暖夏涼、節(jié)能節(jié)地等優(yōu)點(diǎn),建造新型窯洞。
窯洞在繼續(xù)發(fā)揮自身功能的同時(shí),也在經(jīng)濟(jì)、旅游、文化交流等方面顯示出它獨(dú)特的魅力。實(shí)際上,窯洞的價(jià)值不僅僅是窯洞本身,它還是藝術(shù)文化產(chǎn)生的母體,是聯(lián)結(jié)鄉(xiāng)間城鎮(zhèn)化文明發(fā)展的紐帶,是民間藝術(shù)傳承的依托。傳統(tǒng)的窯洞建筑還是人類生土建筑的寶貴財(cái)富和遺產(chǎn)。保護(hù)和傳承更是我們當(dāng)代人的責(zé)任。
(作者單位:西安建筑科技大學(xué))