摘要 生土建筑就地取材,造價低廉,技術簡單,保溫與隔熱性能優越,在人們普遍關注生態危機、能源危機、環境污染的今天,重新審視“生土”這一古老的建筑材料,認識到發展中國的傳統生土建筑有其特殊意義。
關鍵詞 平頂院 靠崖院 地坑院
前言
2200萬年前,強勁的西北季風裹挾著黃色粉塵,自中亞荒漠南下。風止,塵埃落定于甘肅、陜西、山西、河南等地,二三百萬年的時光,堆積成黃土高原。黃土,擁有良好的滲水性、透氣性及黏合性,抗壓強度大,便于挖洞又不易倒塌。面朝黃土背朝天的先民,發現了黃土的這一特性并因襲了祖先的穴居方式,數千年前,先民們將單純的棲身洞穴,逐步完善為多種形式的精美窯院。
四千年前,豫西的地坑院誕生,地坑院曾經是當地居民最主要的居住形式。窯洞為生根于大地的“原生態建筑”。20世紀前期,德國人魯道夫斯基在《沒有建筑師的建筑》一書中,最早向世界介紹了中國窯洞地坑院,稱這種窯洞建筑為“大膽的創作、洗練的手法、抽象的語言、嚴密的造型”,地坑院因而聞名中外。
地坑院窯洞冬暖夏涼,冬季在10攝氏度以上,夏季保持在十七八攝氏度。十幾年前,豫西三門峽境內,還有100多個地下村落、近萬座地坑院,依然保持著“見樹不見村,見村不見房,聞聲不見人”的奇妙地下村莊景象。
1 生土住宅的研究意義
生土建筑就地取材,造價低廉,技術簡單,保溫與隔熱性能優越,房屋拆除后的建筑垃圾可作為肥料回歸土地,這種生態優勢是其他任何材料無法取代的。中國傳統的生土建筑反映了中國廣大黃土地區的風土民情和環境特色,在中華民族的發展史上,古代近代和現代都起過重要作用。生土建筑是勤勞智慧的勞動人民認識自然、利用自然、改造自然的杰作,是名符其實的節能建筑。是我國勞動人民因地制宜長期經驗的積累。中面臨全球性生態危機的挑戰,發展中國的傳統生土建筑有其特殊意義。

2 窯洞的形式
窯洞建筑依地勢而異,有平頂、靠崖和天井三種。平頂式窯洞是在平地上用土坯或磚石壘砌而成;靠崖式窯洞是將山坡的一面垂直鏟平,然后在平面上鑿挖成形;而天井式窯洞俗稱天井窯院則是在平地挖一6至7米的四方深坑,然后再在坑的四壁鑿挖8至12孔窯洞居住。有的窯里還挖有小拐窯,用于儲藏柴草、蔬菜等雜物,以增加使用面積。窯里多用土坯壘成火炕,供人休息。出口是從窯院一角的窯洞內鑿出斜坡通向地面,為住戶進出之階梯式通道。
3 河南三門峽張村地坑窯研究
張村坐落在距三門峽市西南21公里處的張村塬。它們的地形呈臺狀的特殊地貌,當地人利用其得天獨厚的地理條件(黃土滲水性,透氣性,黏和性,抗壓性強度大,便于挖洞又不易倒塌,四周陡峭,頂上平坦,土粘硬,地下水位要在100米以下,降水量200MM左右)開挖了只需人力,不需材料的窯洞。
我們一共完整的參觀了五個地坑院,其均為10-12米的正方形或長方形的深坑,深約6-7米,一般為8孔窯洞,正窯后有靠山,前不蹬空,地坑院的一角的一孔窯洞挖出一個斜向彎道通向地面,作為居民出入院子的門洞。通道旁挖有一眼水井,供人畜用水,地坑院的周圍都挖有一個或兩個滲井,也為6-7米,直徑一米,底層鋪爐渣50CM,窯頂有40 CM女兒墻,防止雨水下流,也為了行人的安全。我們實地測量了其中的一個3號院,窯洞門為尖拱形,這樣可以承受上面傳的力;高窗上部有一孔,用來通氣;側窗因窯用途不同,在門兩邊有單側的和雙側的;窯洞一般有70CM磚勒腳,用以防潮和雨水侵蝕;窗一般為方形,尺寸為1.0m*1.0m或0.9*0.9m,門為1.1m*2.0m或1.1m*1.8m窯洞的開間一般為3.0m;院內有1-2個滲井和一個水井,滲井直徑為1.0m。挖窯洞的時間一般為冬天,方式為互幫互助,先在地面上確定要挖的洞,直接拿鐵鍬挖即可,等挖到6-7米的時候,再在四壁畫好需要開挖的窯洞。院落的大小和挖的深度成正比,主要考慮采光因素。滲井和井的做法和作用也講的比較清楚,見基本情況。他還介紹了因主窯方向不同,取名也不同。具體見下表:
與普通多層磚混建筑相比,窯洞住宅有以下優越性:
3.1充分利用坡地,節約寶貴的耕地資源,有利于社會的可持續發展。
3.2能源消耗低,保溫性能好,冬暖夏涼。洞室潛藏于土層中,受室外氣溫變化影響較小,本身節能,可減少采暖、制冷而產生的能耗,節約能源,減少環境污染,保護環境。
3.3就地取材,材料以地方盛產的磚、石為主,造價低廉,可節約大量鋼筋、水泥。
3.4施工簡便,不需要大型設備、復雜機械,施工技術簡單,工作面大,工期短。
土建筑的結構體系、生土自身強度、生土建筑的抵御自然災害能力,以及生土建筑的產業化諸多方面進行探索,生土建筑要以不斷發展的科技手段使其走向現代化,使其與居住觀念同步發展。
4 窯洞住宅存在的問題
4.1由于現在經濟條件較好,很多人已經著手買車,窯洞住宅要面臨的問題就是道路與停車如何更好協調。
4.2在信息化發展的時代,窯洞內的通信與照明(手機在里面信號不好)如何處理。
4.3隨著年代的積累,許多窯洞已經幾十及上百年,當前面臨的問題就是窯洞的裂縫處理以及如何防止窯洞坍塌。
4.4窯洞內的通風采光如何和現代建筑技術相結合。
如何充分發揮窯洞住宅的優勢,對其進行有效的改造創新,使這一古老的建筑形式滿足現代人的使用要求,成為擺在我們面前的重要課題。吸我們應在提高生土建筑的結構體系的自身強度、耐久性、抵御自然災害能力、最大限度地完善居住的適用和舒適等方面進行深入的研究,使生土住宅以不斷發展的科技手段走向現代化,與現代居住觀念同步發展。在新的歷史條件下賦予新的涵義,創造出具有可持續發展思想的精品建筑。例如,繼承窯洞建筑所蘊涵的因地制宜、因材施構、因材施用、因勢利導的思想,充分利用地形地貌及地域資源,注重自然生態環境保護,等等。值得特別提出的是,窯洞建筑所采用的以勞力換取空間的“減法”構筑方式具有很高的借鑒價值。在耕地面積日益減少、建筑用地日趨緊張的當今中國,盡量節約建筑用地,關系到國家可持續發展的大局。