中國古代建筑防水探究

郭 琛 劉偉生

(山東科技大學 266590)

0 引言

隨著社會的發展，我國的科技得到快速的發展，防水材料的研究在不斷更新和進步，但是根據近幾年的狀況來看，現在房屋防水材料的使用年限相對較短，一般為十年左右，高層建筑和重要建筑防水的使用年限能達十五年左右；建筑防水材料布置使用合理一般使用25年左右，這和古代建筑的使用年限相差很遠。本文主要是根據這一現狀，重點研究古代民居建筑的防水材料和防水技術，希望能夠為當代的建筑防水技術提供技術支持，提高當今社會防水材料的使用年限。

1 背景

隨著現科技的進步，防水材料的種類也在不斷更新，建筑種類有民居到工業建筑、民居建筑。建筑防水材料是建筑防水工程中的物質基礎，也是建筑產品當中的一個重要部分；而且防護結構由屋頂演變到屋頂、墻面、勒腳、地面、地下室等部位，預防對象由雨水、雪水已增加到排水、腐蝕性液體以及空氣中的濕氣、蒸氣，建筑材料的主要作用是阻止各種水分上滲入建筑物。

建筑材料的好壞對防水工程的影響很大，對建筑物來說，建筑材料的好壞體現著建筑的使用價值，影響著建筑物的使用壽命；對人們生活來說。建筑物的好壞直接影響著人們的生產活動、工作生活質量。因此建筑材料對建筑的重要部分，對工程質量的評定起到重要的作用。現階段時候使用的防水材料可以分成以下幾種：瀝青，改性瀝青，高分子柔性防水材料，剛性防水材料和塊狀防水材料這幾類。雖然防水材料種類之繁多，但是相對于古代建筑而言，防水材料種類的增加并沒有增加房屋防水的壽命，這是一個值得我們思考的問題。

建筑防水的使用壽命不單單與使用材料有關系，與防水的施工技術也有一定的關系，在古代建筑中雖沒有高級的防水材料，但仍能做到房屋百年不漏，有事甚至時間更長，當然建筑的防水施工技術也是具有一定地域性的，比如黃土高坡江南地區的防水技術的便是天壤之別。雖然建筑的防水等級不一樣，最長使用年限為25年，但是通過對建筑防水材料的使用現狀分析可知，一般在使用年限內就早已喪失了防水性能，達不到人們的使用要求。介于這一現狀，本文主要研究對象是古代建筑，研究內容為古建筑的防水，分析古代建筑的防水措施，希望能夠為現在防水技術提供一定的技術支持。

2 古代建筑防水

在古建筑當中使用灰作為防水材料是很常見的，我國幅員遼闊，南北地區氣候相差較大，影響著建筑物的防水技術。古代建筑的防水技術主要是結合當地的氣候條件和經濟條件，古代帝王和平民所用的建筑材料不同，采用的防水材料和防水措施也不盡相同；建筑所處的自然環境不同，所使用的防水材料和防水措施也不盡相同，但是總體來說：在相對干旱的地域，房屋采用泥土囤頂；在草原地區，房屋設計都是以便于拆卸為主，防水材料一般采用牛羊氈；在南風雨水較多，屋面多采用青瓦防水，增加屋頂坡度；北方屋面多采用的便是油紙防水法、鉛背防水法。因此，研究古建筑防水的問題需要我們對建筑按照地區進行分類分析。

2.1 相對干旱區

干旱地區氣候特點是：干旱，氣溫變化幅度較大，降水量少而且變率大，蒸發量遠大于降水量，多風且攜帶沙粒，太陽照射強光照充足，植被較少。我們以黃土高原建筑為例，對建筑防水進行分析。黃土高原也被成為黃土高坡，地處我國西北地區，是世界最大的黃土堆積區。

窯洞是黃土高原的建筑象征，在此自然條件下，大型的植被無法生長就決定建筑不能使用木材，但是黃土的特殊性為這里的民居增添的光彩。黃土高原的土質松軟，垂直節理發育（豎向好），干燥的黃土強度較高，但是土質比較松軟，遇水則容易溶解。窯洞一般分布建造在黃土層上，利用的便是黃土這一特性，但是當土層的含水率小于10%時候，土的豎向性很好，到含水率大于20%時，黃土的承載承載能力急劇下降，不能只能頂層土的壓力。【1】因此，防水對于窯洞而言相當的重要。

窯洞防水只需考慮雨水滲透即可。窯洞一般選在厚度較大的立面上，在距離土表層較遠的地方開始向下挖掘，這個距離一般為4m～5m，有的能達到幾十米，由于長期的重力作用，圖本身比較被壓實，土的孔隙減少，孔隙率降低，屋頂也可設置引流曹。當外界雨水侵入時滲入土壤時，由于屋頂較厚，圖層上部水分較多，下部較少，不會滲入到房屋所用土層；天放晴之后，上表土層水分直接被蒸發，不會影響道房屋的構造。

2.2 在草原地區

我國草原地區涉及12省，分布面積約400萬平方千米。草原氣候地域的氣候屬于沙漠氣候和濕潤氣候之間的過渡性氣候，具有半干旱至干旱的大陸性氣候特點。氣候特征是降水少、干燥、溫差大、早本植物密集，全面日照時間長降水主要集中在夏季，降雨形式以陣雨為主。

草原地區居住的多以游牧民族為主，所以建筑構造以簡單，易于安裝拆卸以便于遷移。本文以蒙古包為例解析蒙古包的防水措施。現階段的蒙古包防水材料多種多樣，有帆布材料，鋼化玻璃材料等，自帶防水功能。而原始的蒙古包防水大都采用牛羊氈作屋面材料，具有防水保溫一體化的功能。

2.3 北方地區

北方地區主要是平原為主，兼有高原和山地，屬于主要是溫帶季風氣候，局部地區是高原氣候，氣候特點是夏季高溫多雨、降水集中7.8月份，且多暴雨，冬季寒冷干燥北方植被屬于溫帶落葉闊葉林，喬木較多，建筑材料主要以木材為主。我們以古代木結構建筑為研究對象進行分析。

對于木建筑來要做好防水和防潮的問題，不然會使房屋的使用壽命大打折扣。在出土的殷朝建筑遺址中，曾發現木材深入地下的部分用金屬包裹，隔絕土壤起到了有效的防潮作用。隨著時間的推移，明清之后的建筑防水得到的很大的發現，地上部分的防水技術也不斷進步。一般情況下，對于暴露在外的主要都使用涂抹法進行防潮，一般使用桐油、豬血等材料。墻體內的柱子也要注意防潮的作用，一般會留有“透風”。

古建筑的屋蓋一般由椽子支撐，直接與灰泥接觸，在修建房瓦片時，灰泥的水分會滲透到木材中去，其次屋頂的漏水也會侵入木材，影響結構的整體整體穩定性。因此古代人研究了多種保護方法，比如油紙防水法、鉛背防水法、疏通雨水等。將提前做好的油紙貼在望板上，右下至上錯縫粘貼，相當于為望板披上一層防水膜，然后在上面鋪上泥灰的，就形成了點防水層。對于古建筑的防水施工要求很高，對于所放瓦片質量要求較高，不然難以保證百年不漏雨的現象出現。【2】

2.4 南方地區

南方地區主要以熱帶亞熱帶季風氣候為主，河流縱橫，氣候特點為：夏季高溫多雨，冬季溫和少于，降水量大，經常出現陰雨天氣。面對面多的氣候條件，南方建筑除了采用青瓦防水之外，還會調整房屋的屋頂坡度，瓦片搭接形成的引流曹也將大部分直接排出。南北方青瓦搭接方式不同，北方的搭接重疊區較短，南方的搭接會站整個瓦片的3/4，形成很厚的瓦層，雨水較大時不會滲透，夏天有隔熱的功能。

3 總結

古建筑的防水材料和防水技術雖沒有現在施工技術先進，但實現了房屋“百年不漏”的經典。通過研究我們可以發現，古建筑的防水可概括為：“以排為主，以防為輔”“多道設防，剛柔并濟”，經過上千年的時間中幾類的大量的經驗，我們應該學習并且發揚光大。但是簡單只有好的設計理念沒有好的施工技術是難以實現這一壯舉的；在古代建筑防水材料都是經過層層篩選的，在施工時嚴格按照施工技術進行，精益的求精完成，這正式我們要學習的地方。

[1]童麗萍、韓翠萍.黃土材料和黃土窯洞構造[J].施工技術.2008.2

[2]王仲傑.古代建筑木構防水小議[J].紫禁城.1996