窑洞的特点(以山西境内的窑洞为例)

  题记:窑洞,主要分布在我国北部和西北部的黄土高原地带,尤其是山西省、河南省以及陕西省地带,在这些地方,有大概4千万当地人仍然选择使用建造古老的窑洞,来当做他们居住的房屋。窑洞大体分为靠崖式窑洞、下沉式窑洞和独立式窑洞(锢窑),今天,我们就以山西境内的窑洞为例,浅析下沉式窑洞和锢窑的建造特点和缺陷。

  下沉式窑洞又称凹庭窑洞或地下天井院窑洞,在沟壑纵横的河南省西部、山西省南部和附近的陕西省局部地区最为常见。这些地区的农民长期以来在地面以下挖掘深达6米的大坑。从空中俯瞰这些尺寸各异的深坑,特别是当冬季阳光低斜时,阴影中的一座座大坑仿佛苍凉大地上的干疮百孔。其中正方形大坑的数量最多,其边长最大可达 81米,长方形和曲尺形的深坑也不在少数。

窑洞的特点(以山西境内的窑洞为例)

  山西陕西地带的下沉式窑洞

  如果进一步在剖面和透视上进行观察,就会发现每座深坑的四面侧墙上均凿有1-3孔窑洞,由此形成一座座地下庭院。庭院南侧或西南侧的土壤中切割出坡道和台阶,供人们从地面进入地下庭院。为了运输农具、役畜、农作物,这些倾斜的通道通常采用平缓的直线形或拉长成曲尺形,以尽可能减小坡度。

  地下庭院的东南西北四面侧墙上均凿有窑室,其室内墙面或保持原状,或粉刷一层石灰涂料。位于南墙上的窑室由于面朝北方,仅用作储藏间或者兽棚附近的旱厕。

窑洞的特点(以山西境内的窑洞为例)

  下沉式窑洞结构剖面图

  因为一座地下庭院仅拥有一面南向侧墙,这面墙往往成为最重要的窑室的所在,即父母和祖父母使用的客厅兼卧室。即便如此,也只有夏季阳光高度角最高时才能直射这里。在夜长昼短的冬季,低沉的太阳和过深的挖掘深度,使得地下庭院除了小部分南墙外彻底沉浸在一片黑暗之中,无疑是一个严重缺陷。而其他家庭成员的窑室更不得不开凿在东西侧墙上。

  如此一来,大型炕床就成为中国北方窑洞中用于日常坐卧的必备元素。与炉灶连通的炕床通常紧贴外墙,这样就能加热包括外立面在内的至少两面墙体。此外,窑洞内往往还在侧墙上挖出储物的浅龛和侧室,墙面上粘贴着防止墙皮剥落的报纸和画报。

窑洞的特点(以山西境内的窑洞为例)

  下沉式窑洞,地面上都砌了矮墙防止沙粒灰尘

  以上所有元素使得下沉式窑洞成为一座由"墙体"围合而成的院落式建筑,这种以室外庭院为核心的建筑布局几乎与其他北方院落式传统民居无异。在半干旱地区,虽然有限的雨雪不会对地下庭院的排水造成负担,但飞扬的沙尘却是个棘手问题。为了防止泥土掉落或吹拂至地下庭院,比较高级的民居会沿着庭院的边缘用砖石或瓦片砌筑一圈女儿墙(屋顶四周的矮墙)。

窑洞的特点(以山西境内的窑洞为例)

  下沉式窑洞庭院内种的树

  地下庭院通常布置有一两棵大树、一个植物爬架、一口水井、一口渗井以及一只用于储水的带盖大水缸。当夏季无须在炕中生火取暖时,居民还可以将独立式陶炉搬到庭院中生火做饭。一旦冬季来临,就必须在室内的炉灶中燃烧柴火秸秆,借助与炉灶相连的炕床保持温暖。

  拥有成片下沉式窑洞民居的村落通常在地面上呈现出一系列排列规则的大坑,用于耕作的农田环绕在大坑区外侧。播种时必须注意让植物远离下沉式庭院的边缘,因为植物根茎一旦刺穿土壤,随之侵入的潮气很容易导致庭院侧墙失去稳定。

  下沉式庭院之间的空地,则为打谷脱粒、晾晒草垛等季节性农活提供了充足场地。窑洞也可以采用半地下式,仅局部嵌入土壤之中。这时就需要在密室外侧用块石、土坯砖或烧结砖砌筑前半部分,形成伸出窑室的附属空间。附属部分具体如何添加,主要取决于山崖的坡度。不同的坡度将导致附属部分的三面侧墙和屋顶全部或仅局部伸出在土壤之外。

窑洞的特点(以山西境内的窑洞为例)

  地面上的独立式窑洞

  除了半地下式和地下式窑洞,位于地面以上的独立式窑洞在黄土高原地区亦随处可见。这种被称为锢窑的独立式窑洞不仅立面造型模仿地下窑洞,而且空间的各个尺寸以及支撑屋顶土层的拱券结构也与其完全一致。

  锢窑通常由三座以上拱形单元并联组成长方形体块,其中半圆拱或尖拱采用楔形的块石、烧结砖或土坯砖拼接而成。中国建筑师因锢窑屋顶覆盖的厚重土层将其称为"掩土建筑"或"覆土建筑"。

  虽然锢窑的外墙看似与其他支撑屋顶的承重墙相同,但实际上这些围合室内的厚重墙体并不直接承受来自屋顶木构架和屋面的荷载。具体来说,锢窑端头的两座墙墩主要通过抵消各个拱券的水平推力支撑拱洞上方的屋顶土层,并与屋顶土层共同形成厚重的保温外壳。

窑洞的特点(以山西境内的窑洞为例)

  地面上的锢窑

  在河南省、山西省、陕西省的城市、乡镇、村落中,坐落着大量精美的窑洞和锢窑民居。这种建筑形式不仅广泛应用于小型院落式民居,经过上层阶级的主动选择甚至成为大型庄园的重要组成部分。

  其中地上锢窑在保留地下窑洞优点的同时,成功规避了其中的一些缺陷。如在建筑热工方面,锢窑以大量土、石、砖砌筑的三面厚墙和屋顶,与夯土地面共同组成了冬暖夏凉的隔热结构。但在自然通风方面,地面以上紧邻院落的锢窑则明显优于地面以下深入土层的窑洞。这两种建筑形式使得豪门大户的庄园能够重现乡村民居的亲切氛围,但前者雕刻满眼的昂贵木雕、石雕、砖雕,对于黄土高原上贫穷的乡村民居来说却望尘莫及。

  在这个连柴火都紧缺的半干旱地区,能够在民居中减少木材的用量无疑是一大幸事。此外,当7、8月份室外温度高达36℃以上时,地面以下4-6米深的窑洞却能保持14℃-16℃的宜人室温。而当1、2月份地面气温降至最低时,地下窑洞的局部室温仍然保持在14℃-16℃。窑洞室内温度的日间变化也很小,这对于夜间极为寒冷的黄土高原地区尤为有利。

窑洞的特点(以山西境内的窑洞为例)

  窑洞

  以上温度数据如果与中国北方的其他地上民居相比,将会显示出更加惊人的优势。然而美中不足的是,窑洞难以抵御剧烈地震的周期性破坏,而黄土高原却不幸位于地震活跃地带。

  据统计,1920年-1934年,整个黄土高原地区约有一百万人丧生于地震后坍塌的窑洞等民居的废墟之下。在很多人眼中,窑洞几乎等同于匮乏的资源和贫穷的生活。

  这就解释了为什么越来越多农民在收入增加之后立刻遗弃了原有窑洞,甚至填平了窑室和地下庭院,在其上建造了新的住屋。虽然地上建筑的通风水平确实比地下窑洞大为改善,但在热工性能远不如传统民居的新住宅中,居住条件的提升效果还是大打折扣。

窑洞的特点(以山西境内的窑洞为例)

  现代窑洞

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  参考文献:

  《中国古代建筑》

  《图解中国建筑》

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