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靠崖式窯洞的建筑特性和建造方法

2019年09月24日 18:04:51來源:今日頭條 作者:雍人自嬈 瀏覽數:382 責任編輯:本站小編

題記:在中國北部和西北部,廣闊的黃土高原從山西省、河南省一直綿延至陜西省、甘肅省。在這里,一座座被稱為地下住宅、覆土建筑的窯洞成為約四千萬當地人選用的民居形式。此外,在附近地區如河北省、青海省、內蒙古自治區、寧夏回族自治區,甚至遠至新疆維吾爾自洽區,也可以發現相似的窯洞民居。窯洞簡稱 “窯”,雖然字面意思指黃土中挖出的洞穴,但模仿洞穴在地面上砌筑的磚石、土坯建筑也可以算是窯洞的一種。今天,我們就用10分鐘了解靠崖式窯洞的建筑特性和建造方法。

什么是“窯洞”?10分鐘了解靠崖式窯洞的建筑特性和建造方法

窯洞

高原黃土的特性

作為一種粉粒狀風塵,隨著肆虐千年的西北風,從戈壁灘沙漠和蒙古高原吹拂至崎嶇起伏、半干旱的黃河中游地區,逐漸堆積成厚達50—200米的土層。由于其他資源匱乏,特殊的物理化學性質導致黃土成為這個地區建筑材料的首選。

黃土雖然致密但并不堅硬,尤其是不含碎石的均勻土質,僅利用簡易工具就能輕易切割;挖掘完成之后,徹底干燥的表層土還能形成一層厚約20厘米、如水泥般堅硬的保護殼。黃土高原地區不僅氣溫年較差大:夏季平均溫度超過35℃,而冬季平均溫度不足0℃,而且干旱少雨。

作為中華農耕文明的發源地,這個曾經滿是茂密植被的地區在近兩千年間卻成為一片干涸的不毛之地,除了氣候變化的原因之外,由樵采、燒炭、農墾、燒窯導致的過度砍伐實為主要禍因。

什么是“窯洞”?10分鐘了解靠崖式窯洞的建筑特性和建造方法

早期窯洞

窯洞

作為一種重要的民居類型,窯洞的結構與布局均得到明顯改良,尤其是厚重堅實的黃土屋頂和圍墻使其獨具冬暖夏涼的優點。實際上,所謂的“洞”并無貶損之意,只是客觀描述了在土壤中挖掘洞穴的建造方式而已。

然而窯洞作為民居的一種,雖然用于居住卻并不能被稱為住宅,因為窯洞的室內空間并不像其他中國住宅那樣是以外部造型圍合而成的。相反,內部空間的形狀而非外部造型決定了這些地下建筑的形式。

當室內空間被挖出時,窯洞的結構也同時形成,只不過結構的合理性可能對室內空間的形狀存在一定制約。建造窯洞不僅不需要耗費任何建筑材料,挖出的泥土還可以實現其他建筑功能,如平整場地、砌筑院落周圍的夯土墻等。

在建造窯洞的過程中,最關鍵的步驟在于選擇基址。地形地貌、排水條件、土壤的化學成分和力學特性、太陽軌跡等各種與基址相關的自然因素均需要仔細考量。這些因素共同決定著窯洞的高、寬、深等尺寸以及拱券的形狀、外立面的材料等。

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靠崖式窯洞

靠崖式窯洞建筑特性

窯洞可以劃分為三種基本類型:靠崖式窯洞、下沉式窯洞和獨立式窯洞。這三種窯洞既可以跨類混合,也可以統一在同一座地面建筑群中。今天,我們主要講講靠崖式窯洞的建筑特性。

靠崖式窯洞又稱靠山式窯洞,在狹長溝谷中向山崖內水平挖掘而成,通常順應地形采取不規則式布局。

沿著山崖曲折排列的靠崖窯往往占據南向山坡,與中國北方地區的其他地上民居一樣,最大限度地利用冬季陽光。如果山坡足夠高大堅固,就可以改造成幾層梯臺,上下錯落地布置一系列靠崖窯。

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黃土高原窯洞

但居住在窯洞中必須時刻保持警惕,因為重力作用或雨水侵蝕可能導致土壤塌方,尤其在維護不當的情況下,窯洞的自然結構很容易遭到破壞,在窯洞徹底塌毀前必須主動撤離。

窯洞外立面的拱券除了最常見的橢圓形,還有半圓形、拋物線形、平拱形甚至尖拱形。拱券之下垂直墻體通常高約2米。為了防止墻面干燥剝落,窯洞內通常采用黃土或黃土石灰混合物粉刷墻面。

近年來也有往墻上粘貼報紙、畫報或照片的新做法,不僅能夠保護墻面不受潮氣侵蝕,同時也令室內空間驟然增色。窯洞地面通常僅是夯土而已,但硬度堪比磚石。雖然大多數窯洞內不設置額外的墻面或屋頂支撐,但在外立面上,粗削木或手刨木搭成的門窗洞口往往需要采用土坯磚、燒結磚或夯土進行加固。

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靠崖式窯洞2

靠崖式窯洞的作用

在開口尺寸方面,有些窯洞隨著深度增加逐漸縮小,另一些則相反。開口寬大顯然有利于采光、通風,但需以損失冬季保溫為代價。在以冬季防風為要務的地區,有時窯洞入口采用極窄的尺寸,導致自然采光和通風甚至嚴重低于必要標準。大多數靠崖窯從外到內高度一致,但也有少數的窯洞口小腹大。這些窯室在山崖內的深度通常不超過10米,最極端的案例可達20米。

靠崖式窯洞的建造方法

挖掘窯洞往往是一個漫長的過程。雖然其中部分原因是由農民手工勞動造成的,但緩慢的挖掘過程實則有利于維持結構穩定,因為土壤徹底干燥之后可以有效避免窯洞在施工過程中坍塌。開挖窯洞的最佳時機是土壤略微濕潤但不泥濘的時候,大約在雨過天晴的幾周之后。

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三種類型的窯洞

整個過程僅需要使用鋤頭、鐵鏟、竹筐等簡易農具。通常從最高處的窯頂開挖,逐漸下降至地面。當挖到距離室外地面高約1米時即停止,這樣挖出的泥土鋪在洞口外剛好可以形成平整的入口平臺。其他多余的泥土則可以制成土坯磚,或者在模具中進一步搗碎留待砌墻之用。挖掘一座6米深、3米高、3米寬的窯洞大約需要耗費四十天之久,這還不包括入住前等待窯洞晾干的三個多月。

只要維護得當,一座地下窯洞可供好幾代人居住使用,然而一旦疏于管理,窯洞將會從人住的那一天就開始逐漸損壞直至最終塌毀。有時,多間窯室可以相互連接成一座包含客廳、臥室、廚房、獸欄、儲藏室的完整民居,各個民居之間以院墻環繞的院子分隔。院子除了用于準備食材外,還建有夏季廚灶、獸舍和小型儲物間。

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如今的窯洞

本文總結:隨著可資利用的木材越來越少,而有限的資金又不足以支撐長距離運輸建筑材料的開支,幾個世紀以來這里的農民發展出一種在黃土中挖掘洞穴的民居形式。雖然看似與粗糙簡陋的史前洞穴相同,但今天所見的窯洞民居絕不僅僅是簡單的洞穴而已。

參考文獻:《圖解中國建筑》《中國居民》

【本站總編:秦巖     微信號:shaanture      新聞熱線:13384928744】


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