淺談晉西北窯居建筑的綠色生態觀

郭燕平

淺談晉西北窯居建筑的綠色生態觀

郭燕平

以晉西北窯居建筑的生態環境為題，試圖探討具有地域文化特征的綠色建筑理念。

晉西北地區；窯居建筑；綠色生態；健康住宅

人類社會在遠古的蒙昧時期寄居在大自然的懷抱中，從依靠自然恩賜的天然“穴”或“巢”作為棲身之所，到依托自然條件修改建造“居所”，人類均處于抵御自然災害能力低下，而敬畏地忍受著生存命運擺布的狀況。從人類文明的發祥地陜西半坡文化遺址到晉西北地區，均屬黃土高原地貌，它們有著共同的紐帶即：黃土高原的“黃土地”和“黃河”。這里的人們也無不利用著自我智慧和當地的自然條件，因時、因材、因地制宜地改造和創造著自己的生活和生存條件。

1 晉西北窯居建筑的沿革及建筑形態

1.1 窯居建筑的沿革與發展

晉西北地處秦、晉、蒙相交地帶。在這黃土層豐厚、土質均勻、壁立不倒、堅固牢靠的黃土高原，世世代代的人們尊重自然、利用自然，并創造性地將窯居建筑傳承使其得以發展。我們知道，黃土層一般深達百m，極難滲水，且直立性很強，可隨意挖鑿而不會倒塌，這為窯居建筑提供了極好的前提條件；但黃土高原又因氣候干燥少雨，冬季寒冷，木材較少等自然狀況，又為這里生存的人們提出了一系列的問題。原始人類居住的“地穴”皆是自然形成，沒有陽光，陰暗潮濕，不利于生產發展，人類就在這樣的環境中尋找著適合自己生存的居所。據記載上至周祖時期，土窯洞就遍布山野谷地，《詩經》稱為“陶復陶穴”，也是黃土高原的人們根據不同的地理條件而挖掘的兩種形式的“洞穴”，這也是人類最早的窯洞。古代窯與陶相同，“陶復”指的是明莊窯，“陶穴”是說下沉式地坑窯院。晉西北大部分窯居建筑都是依靠著厚厚的黃土崖壁，橫向挖掘進去，成袋狀形的“洞穴”。唐宋時期，窯洞種類增多，每個窯洞有了明確建筑分工，有暗莊窯、明莊窯（沿崖式窯洞） 和四合窯院（地坑窯院為主），但主要還是以原生態的原始土窯洞為主。隨著生產的發展，到明清時期形成了我們現在常見的磚石拱窯，它形成的標志是拱窯的出現。從窯居建筑發展的歷史過程中，我們很容易看到建筑技術的每一次進步，都是人類在與大自然進行頑強的抗爭，處處留有為改善人類生存居住條件努力的痕跡。從原始天然洞穴的形成到人為陶復陶穴的產生，再到現代土、石、磚窯的出現，這些都是人類在向自然爭取更好的生存權的體現。窯洞的出現使生活在黃土高原上的人們不再苦于野獸的襲擊，生存有了保障，人們就開始定居，由此農業才得以發展，窯洞便成了黃土高原以及晉西北人民的農耕家園。在某種意義上說，人類誕生與進化的漫長歷程，都是與他們所創造的原生的綠色生土建筑相伴隨的。

1.2 窯居建筑的基本形態

1.2.1 傳統窯居建筑的分類

中國窯居建筑分布在黃土高原的廣大地區，其大體可分為地坑式、沿崖式、土坯拱式等建筑形式，它們經常是因地制宜地結合使用。就拿壁崖式窯洞村落景觀而言，大多建在避風向陽的山崖上，隨山勢起伏而層層疊疊，不僅層次分明，而且錯落有致，體現出窯居的韻律感和節奏感（見第18頁圖1）；而下沉式窯院是將坡道與窯院聯系，它體現的是庭院的向心性，庭院將分散的各個居住空間聯系起來，形成整體，再根據院落高差的變化將自然環境與人工環境分離而形成院落的私密空間和公共空間（見第18頁圖2）。窯洞類別主要有靠山土窯、石料接口土窯和平地石砌窯。晉西北窯洞則以靠山巖崖窯最為典型，它們是在天然土壁內開鑿橫洞，往往數洞相連，或上下數層（有的在洞內加砌磚券或石券，以防止泥土崩潰）；或在洞外砌磚墻，以保護崖面。規模較大的在崖外建有房屋，組成院落，成為靠崖窯院（見圖3）。

1.2.2 傳統窯居建筑的構建形式

晉西北窯洞修建無論是過去的土窯還是現代的石窯，其形狀都是拱式的，這樣“n”形的拱頂既符合力學原理又美觀大方，頂部壓力一分為二，分至兩側厚實的墻樁上，使其重心穩定、分力平衡，穩固性極強。過去人們居住在土窯中，為了避免崩塌，住著放心，也往往在窯洞內撐上“木擔子”撐架窯頂。當然現代的“石、磚窯”就沒有擔心的必要了。

拱形窯洞的傳統格式延續已久，拱圈以“三心圓拱”最多見。三心圓拱用同半徑不同圓心的兩個1/4圓弧相交，再內切小圓而成。圓心距俗稱“交口”，“交口”長，拱圈提高（土窯洞）；“交口”短，拱圈降低，拱頂平緩（磚石窯）。

晉西北的單孔窯洞的一般建筑參數是：寬3.5 m～3.8 m，進深 7 m～7.5 m，高3.5 m～4 m，平樁高1.8 m～2 m，拱部矢高1.5 m～1.8 m， 交口0.3 m～0.4 m。以這種傳統數據建造的窯洞大方適中。現代窯居建筑降低拱圈矢高追求拱頂平緩，但保持一定拱度，以保證承受頂蓋被覆層的壓力。

2 晉西北窯居建筑所蘊涵的生態經驗與人文情懷

2.1 傳統窯洞民居中的綠色生態觀

2.1.1 傳統景觀的可繼承性

晉西北窯居建筑充分利用當地自然條件和周邊環境，植根于黃土高原地域的生活與文化傳統，完美地將人與自然環境融為一體，源于自然、親近自然、極具地域特色和創造性，體現了以人文和生態為本、就地取材、實用美觀的居住理念。

我國大部分建筑以環境為依托，以環境為背景，根據不同自然條件融入環境之中，反映了濃厚的生態環境意識，追求一種理想的生存與發展空間。高質量的居住環境，在外觀上的表現是地域寬廣，整個環境處于一種自然的生態的平衡，在“人-村落-環境”之間構成了一種有機整體，在空間上形成一個相對獨立的地理單元。

晉西北黃土高原上的景觀標志是“窯洞”，給人的印象是人不能離開大自然，在那恬靜、和諧的自然情懷中，我們悠閑地領閱了黃土文化獨特的神韻。回頭一想再沒有一種建筑能與周邊自然環境和諧地融為一體。

2.1.2 傳統生態觀的可繼承性

面對晉西北的窯洞民居，面對我國絕大部分的生土建筑，它們也無不在講究和尋找環境與地理的生態關系，改善和利用著和諧的自然關系。大部分窯居建筑的背山面“水”，本身就是一個典型的具有生態學意義的范例，“在位于北半球且季風氣候占主導地位的我國晉西北地區，大部分村落與房屋多選擇坐北朝南，依山面‘水’之勢。這種選擇的生態學價值用普通的語言闡述就是：背后的靠山有利于抵擋冬季北方的寒風，面朝流‘水’，即有利于迎接夏日掠過的涼風。”[1]94從人類生活的角度認識討論，依山傍水，是為了生產生活的方便，還有人們受早期的大自然的影響，認為人與大地是有機自然的整體，人必須融于自然，并認為人需“以山水為血脈、以草木為毛發、以煙云為神采”[1]15，構建一個充滿生機和活力的自然生態環境。就這樣一個建筑的“地勢和方向”的選擇就足以構建一個有機的生態環境居所。

就今天來說，雖然有大量的“土窯洞”被廢棄，接口窯也隨之退役，而筆者卻看到過許多廢棄的窯居建筑在廢棄后很快與周圍環境的自然植被融為一體，并無建筑垃圾的產生和影響。生態環境保護是綠色建筑的追求，因此綠色建筑設計必須深入到整個建筑的生命周期之中，建立全面能源觀。晉西北的窯洞建筑經受了這樣的考驗，所以說推崇像窯洞一樣的生土民居建筑，不僅僅是一類建筑的傳承，一種文化的延續，更重要的是為建筑的“可持續發展”做了個榜樣。

2.2 傳統窯居建筑的地域特征與功能

2.2.1 地域特征的可繼承性

由于受黃土地域的影響，在多數情況下，窯洞多在梁峁溝壑區依山勢溝谷的凹凸走向而建，避開洪水、塌方等地段，形成不規則的構圖。一座座院落依山就勢，妙踞溝谷，偎依于黃土的懷抱中。民間的能工巧匠因地制宜巧妙利用地形，為窯洞村落設計出各種不同的布局方式，從平面布局上就可以看出窯洞村落依山而筑的形式。晉西北沿崖式窯洞村落具有獨特的地域景觀：隨山勢起伏而層層疊疊，錯落有致。處于梁峁，人的視野十分開闊，步入溝壑視野受到約束，再進到村落便又有豁然開朗的感覺，整個空間充滿了明暗、虛實、節奏的對比變化，使整個環境變得幽靜宜人，體現了對黃土地域的充分利用。

2.2.2 地域特征理論功能的可繼承性

晉西北的人民在不斷的生產生活中傳承了窯居建筑的外觀、尺度和技術、功能等方面的精華，對其造型、風格、特色加以梳理。集合現代人的需要和審美尺度進行更高層面的發展提升，這樣的民族居所既吸收了歷史精華，又糅合了地方特色，使得晉西北的窯居更富有地方生態民居特色。在這樣的地域環境中，窯洞民居的格局安排大都由地面進入地下或由地面登上坡道，都要經過一定的層次流線，將許多空間組織起來，在使用上按公共性的程度形成一個有層次的布局。漸進的層次如實地反映了社會與家庭生活的交往關系，同時在空間布局上也有了漸進關系（見圖4），滿足了穴居形式的橫穴與豎穴的結合，其組合是地下空間上下層的組織，巧挖黃土，妙居地下，冬暖夏涼，環境舒適等。

2.3傳統窯居的人文情懷

2.3.1 窯居建筑文化的人性化

在遠古時期人們就有依崖挖掘洞穴居住的習慣。沿崖式窯居建筑是晉西北窯居建筑的基本形式，通常以向陽，出入方便，安全且離水源近為修建基本原則。有時根據自家的需求擇善而從，比如建在高處的取向陽、干燥、開闊的地勢優點，便于山地勞作；建在低處的取就近水源，出入平坦等長處，處處為人的生活起居考慮。先祖開鑿了窯洞，為人們提供了安定的環境，人們才能充分地發展農業，提高自己的生活水平。在物質上滿足之后，人們得到了休閑的時間，以自己的聰明才干和在生活中的發現創造了剪紙（石樓縣）、秧歌（臨縣磧口的秧歌舞） 等民間藝術，所以剪紙、秧歌等民間藝術的產生與窯洞有著密切的關系，而窯洞文化的表現也離不開這些藝術。

從“洞穴”到“陶復陶穴”，從“土窯”到“石窯”，無不滲透著晉西北人的生存經驗。他們居住窯洞至少也有數千年的歷史，其窯洞記載著他們的酸甜苦辣，也記載著黃土地上的傳奇，更承載著晉西北人民對生活的向往。

2.3.2 窯居建筑的倫理觀念

封建倫理住宅在歷史上較早出現，也是最基本、最大量的建筑類型，隨封建社會的產生而產生。晉西北窯居建筑如實地反映了封建法制、倫理道德的內容。一般窯居，除了顯現它的實用和美觀之外，還有著一種社會倫理的性質。就窯居建筑的居住情形來說，一家民居，大部分為幾個窯洞，在稱呼上也有不同，有正窯，有偏窯，有前窯，有后窯（見圖5）。這種居室在倫理安排上，雖居住在黃土高原的各民族不盡相同，但都按照自己民族的倫理邏輯加以安排，決不允許錯亂。總之，人們可以從窯居內部布局方式的安排，清楚地看到這些居民乃至于這個家族的倫理觀念和準則。

圖5 窯洞內部空間布局

3 綠色生態建筑理念與健康窯居建筑的基本要素

3.1 綠色生態建筑理念

圖6 窯洞外觀

在晉西北居住窯洞的人們常掛在嘴邊這句話：“土打的窯洞丈二寬，夏天涼來冬天暖”。確實，窯洞建筑有堅固耐用，冬暖夏涼的特點。冬季窯內自然溫度在10℃以上，夏天始終保持著20℃左右，要是窯洞再大一些效果就更明顯，故此人們稱它是“天然空調，恒溫住宅”。是什么使得窯洞有這樣的功能呢？參觀了窯洞建筑后我們就不難發現不管過去還是現在的窯洞都挖在地殼中，因此它的“屋頂”和“墻面”都相當厚（見圖6），這樣厚實堅硬的墻壁很不容易傳熱，所以窯洞的頂和壁既不能從大氣中直接吸熱，也不能直接向大氣散熱，只有較小的窯洞口直接和外界接通，成為通風換氣唯一的通道。根據“土壤熱容量”[2]與地殼內平衡，所以保持著恒溫，故而窯洞里的氣溫變化總是落后于外界的氣候變化，從而溫差四季變化不大。還因為窯洞是在地殼中挖掘的，只有內部空間而無外部體量，故此房頂上仍可以種莊稼，這樣既不破壞自然生態環境，又合理地利用了自然空間，它是開發地下空間資源、提高土地利用率，也是節約土地面積的最佳綠色生態建筑的類型。建筑設計要求保護自然環境和生態平衡，以促進人類文明水平的提高，而窯居村莊的規劃和建設有利于達到這一目的。這種建筑藝術從綠色生態觀的角度看其藝術特色，無論是宏觀的窯洞建筑聚落的整合還是微觀細部的裝飾美，無不深深地烙上晉西北生土建筑滄桑“窯”字號的綠色生態印記。窯洞作為生土建筑的一部分，就其形態特征各方面的優勢而言，它有無限的發展空間，在晉西北它適應了環境的特征、氣候的變化、時代的變遷。在不同的區域只要我們考慮其氣候特征，充分利用其生土材料、氣候資源，提高氣候利用率，減少建筑環境污染，就能達到現代健康綠色住宅設計的基本要求。

3.2 健康窯居建筑的基本要素

3.2.1 傳統窯居建筑健康的基本要素

晉西北人民在為滿足物質生活和審美需求的現代居室改造中，把“節能省地，健康舒適”作為改造意識的重點，只有滿足這個基本要求才能達到健康窯居建筑的基本要素。節能省地體現出前面所提及的窯居綠色生態觀，使用原生的建筑材料大大降低了使用現代化學材料對人體的傷害，進而達到健康的目的。健康舒適則是在節能省地的基礎上根據所處的環境和氣候特征而進一步定論的。由于受客觀條件所限（如經濟、科技水平等），要使晉西北窯居達到健康窯居建筑的基本要求，還存在著大量的問題，如窯洞夏季的潮濕，通風不暢，窗戶面積小造成采光不足等等問題。只有解決了這些傳統的問題，才能使窯居建筑達到健康的基本要素。

3.2.2 結合傳統窯居建筑健康的基本要素提出解決弊端的方法

圖7 窯洞窗戶立面

為滿足現代人的需求，晉西北窯居以“石窯”、“磚窯”為主，窯洞的面貌也在發展中變化著。就拿改造采光和防潮、通風換氣的問題而言，窯洞的發展變化不言自明。“窗戶”作為窯洞唯一的采光來源，現代“磚石窯”窗口面積達10 m2以上（由木窗格和玻璃窗及窗臺組成），采光得到了改善，是原來土窯洞窗戶采光面積的2倍～3倍（見圖7）。過去窗戶一律地糊著麻紙，不利于陽光的通透，使窯內終年不見日光。現代的磚石窯由木格窗、窗紙還有較矮的窗臺組成。大量利用窗紙和木格窗有調節室內溫度和濕度的作用。玻璃窗的利用有利于采光。低矮的窗臺既有節約材料又有實用美觀的作用（見圖8。本文圖片均引用百苑文藝出版社2004年1月出版的荊其敏、張麗安主編的《中外傳統民居》）。在嚴寒的早晨，走近窯洞居室，你會發現，在同一幅窗戶的不同擋風材料上，會有不同的現象，玻璃上掛滿了白花花的“氣雪”，而窗紙卻是由原來的平展形變得皺巴巴的，木格窗也變得濕漉漉的，只有窗臺安然無恙。在上午時分，陽光掠過有玻璃的地方會變成“海洋”（窗戶上有了積水，使室內空氣更加潮濕），而糊著窗紙的地方水分蒸發（改善了濕度）返回原狀。崖壁窯洞的通風也不像現代樓房居室那樣通暢自然，我們必須根據地形判斷給其一個合理的通道。晉西北崖壁式窯洞的通氣口大多建在窯頂上，通透的房頂與窗戶形成對流，其口徑有方有圓，口上建有適當的裝飾物，使其典雅大方，又不失其功能。就這樣晉西北人民兼收并蓄地使采光和防潮以及通風得到了一次次的改善。然而筆者認為改善的不僅僅是窯洞的本身，更重要的是人們對綠色節能、健康觀念認識的與日俱增。

圖8 低矮的玻璃窗樣式

4 小結

從傳統窯居建筑布局形態的研究中可以窺見中國窯居建筑的生態文化特色。我們知道窯洞與黃土高原的和諧共處，自然景觀與人文內涵交相輝映，是黃土高原民居建筑區別于其他民居建筑布局的一大特色。晉西北綠色建筑推行本地材料，尊重地方歷史文化傳統，使得建筑隨著氣候、資源和地區文化的差異而重新呈現不同的風貌，被眾多學者看作一種全面資源節約型的建筑類別，最大限度地減少不可再生的能源、土地、水和材料的消耗，產生最小的直接環境負荷（空氣污染、水污染、固體廢棄物的產生等）。它因廣泛利用可再生能源而極大地減少了能耗，甚至自身產生和利用可再生能源，盡可能達到“零能耗”（廣泛利用太陽能、地熱能、可再生能源等）和“零排放”的建筑。在建筑的全壽命周期內，為人類提供健康、適用和高效的使用空間，最終實現與自然共生存。

傳統窯居的人文精神和民族文化應當被繼承和發展，也應賦予傳統窯居以生氣使之富有生命力，使其成為真正安全舒適，以適應不同環境的多元空間，因為建筑文化不是封閉的，而是繼承、創造、延續的產物。我們在建筑創作上既應借鑒民族的傳統文化，又要吸取外來的精華，同時也應結合當地的固有經驗，繼承民族的、傳統的、鄉土的做法。古窯居建筑為傳統窯居的保護和繼承提供了理論和依據，同時對現代窯居建筑的發展起到了一定的借鑒作用，具有重要的歷史綠色生態文化價值。

[1] 劉沛林.古村落：和諧的人聚空間.上海：上海三聯出版社，1997.

[2] 金其銘.農村聚落地理.北京：科學出版社，1988：11.

[3] 荊其敏，張麗安.中外傳統民居.天津：百花文藝出版社：2004.

Analysis on Green Ecological Concept of Kiln Architecture in Northwest of Shanxi

Guo Yanping

With the topic of the ecological environment of kiln architecture in the northwest of Shanxi,this article tries to discuss the concept of green building with regional cultural characteristics.

northwest of Shanxi;kiln architecture;green ecology;healthy house

YU-80

A

1000-4866（2011）04-0017-06

郭燕平，女，1980年出生，2006年畢業于太原師范學院，現在大同煤炭職業技術學院任教。

2011-08-05

2011-08-26