地域文化与建筑设计之黄土高原窑居复习课程.docx

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地域文化与建筑设计之黄土高原窑居

摘 要:伴随着人类社会由落后向文明的进化，人类的聚居方式已由原始的部落逐渐发展到现代的城市空间。然而，在人们期望新的文明社会到来时，发现人类赖以生存和发展的基础发生了动摇：有限的、不可再生的自然资源逐渐耗竭，区域生态环境发生异变，乃至出现全球性的气候反常、海平面升高及陆地和水面的沙漠化效应等，而在中国，早已有应对恶劣环境的建筑形式出现。中国的黄土高原地区，窑居建筑形式是传统建筑。
关键词: 地域文化； 黄土高原； 绿色建筑；新的窑洞空间形态模式
进行一项建筑设计时可考虑的因素有很多，功能，经济，技术，外形等等，在我的理解中，并不是只有艺术外感的建筑才能称得上是艺术之作，更深层而言，只有结合当地的文化，环境地貌和气候，再进行偏重后的建筑才是艺术。本文结合黄土高原的地理气候，考虑建筑设计时的生态问题，进而论述地域文化与建筑设计的关系。
黄土高原地区严酷的生态环境，主要表现为水土流失极为严重，植被覆盖率低，生态环境功能低下，水资源匮乏；区域开发历史久远，土壤垦殖指数普遍过高，土地处于人类的季度压力下。催乳的生态环境和超负荷的人口对该地区构成了双重的压力，人口、资源、环境、发展之间的关系失衡，严重制约着整个黄土高原和黄河流域的可持续发展。
1992年联合国环境与发展大会的伟大功绩之一就是将人类社会发展的新概念——可持续发展观——推向整个社会。为了解决建筑对自然环境的破坏问题，学术界提出了应建立绿色建筑体系。建立可持续发展的绿色建筑体系，应以建筑及住区中的能量和物质消耗为对象进行研究和探索。
建筑出现于不同尺度生态系统中。安生态学的观点，现代建筑都是“消费者”，期间要不断消费大量的能量和物质，舒适的热环境、声环境、光环境等均以消费能量和物质为代价；然而，任一建筑物则都不是“生产者”，它排放的建筑垃圾难以降解，排放的废热、废气无法回收利用，有些甚至无法采用人工化方法处置。因此。建筑物的出现，在一定意义上不利于生态系统的良性循环。“绿色建筑”是指建筑具备了“绿色”性态，符合自然生态良性循环的基本规律。虽然它排放出的废热依然无法再利用，但其消费的能量则是从可再生的能源中直接获取的，如太阳能的利用等。它消耗的物质资源在排放后。可以通过自然生态系统中的其他组分还原成光合作用所需要的原成分。它通过采用立体绿化措施等，以使建筑物的出现不影响地表与大气之间热湿交互作用，不阻碍绿色植物对自然能源的“固化”过程，从而不引起自然环境因子以及局地气候的变异。因此。绿色建筑可减少和消除现代建筑对自然生态系统的负面影响[1]。
窑居群落遍及黄土高原，涉及居住使用的人口目前仍有约4 000万，构成了黄土高原最具特色的地域人居环境景观，这一景观是在黄土高原特殊的地质地貌环境、黄土特性、水文气候因素、本土文化等综合条件下，经过长期演化形成的。传统窑洞分为靠崖式、下沉式和独立式三种类型。除独立式外，前两种形式均靠取土掏挖（减法）成窑，独立式则主要通过砖石成拱再覆土（加法）而成 [2]。靠崖式窑洞主要出现在黄土坡地环境中，是陕北传统窑洞的主要形式。下沉式窑洞主要分布于陕西乾县、甘肃庆阳、山西运城等地区，建造方式是在黄土平地上挖出一方形天井（一般为9 m×9 m和9 m×6 m，深约6 m），然后在天井内向四周挖窑，形成下沉式窑洞四合院。
传统窑洞主要具有利用生土、就地取材、冬暖夏凉、节约能源、防火隔声、施工简易、造价低廉、文化深厚、保护景观等优势，其生态优势尤为明显。陕北黄土高原生态环境最大特点就是取之不尽的黄土，黄土层厚达50～200 m，由于黄土热稳定性能好，受外界温度波动影响小，因而黄土覆盖的窑洞内部冬暖夏凉。传统窑洞不仅充分利用了黄土这一生态资源，而且生土建造方式使得这一资源能够循环利用，符合可持续发展的原则，是理想的生土建筑研究原型。当然，在社会不断进步的今天，传统窑洞的自身不足也越来越突出，主要表现在以下方面：①潮湿、阴暗、通风不好是传统窑洞普遍存在的问题；②窑洞多沿山横向布置，窑居户内联系不便，也不利于节约土地；③窑居村落空间结构松散，不利于基础设施统一规划和建设，也不利于现代人际交往的需求，成为提高窑居环境整体质量的障碍。
　　现实中，窑居群众在巧妙利用地形、改善窑洞居住条件方面积累了许多宝贵经验，进而能在保持传统窑洞的生态优势、克服固有缺点，又应促使其更好地适应现代社会生活需求上对其空间形态进行改进，从而得到新的窑洞空间形态模式，并达到如下目的：
　　（1）充分利用生土材料资源。首先，窑洞可用传统的挖掘加固（减法）方式建造，这是最具生土建筑特征的窑洞类型，但是，这一类型要进行更为可靠的结构加固，去除传统黄土窑洞的安全隐患。此外，也可用传统的石窑构筑法（加法）实现，即先就地采用石材建造拱形结构，再在结构周边和其上覆盖土层。以上两种窑洞类型均施工简易经济，采用世代相传的方法，完全保留了传统窑洞的优点，以可还原的黄土作建筑材料，充分适应了地域生态环境特征。
　　（2）改善窑洞基本居住条件。在新的窑洞模式中，可以充分结合已相对成熟并十分简易的建筑技术手段，如天然空调系统、卵石除潮等，解决传统窑洞诸多不利问题 [3]。此外，也可利用窑院相互关联的条件，借用自身院落或其他院落形成窑洞自然通风环境。另外，通过适宜的基础设施集中建设，满足现代生活要求，让生土与现代设施共同构成新型窑洞的主要元素，提高居住生活质量。
　　（3）保持地域景观特色。窑洞的空间组织方式使其成为从形态到色彩都与黄土高原十分协调的地域风格建筑。窑洞或沉于大地之下，或藏于沟壑之中，采纳天地之气，融入黄土之内，成为对黄土高原景观干扰最小的人居环境。新的模式使窑洞沉于黄土坡上，只有窑院天井是主要外部景观特征，更易于保持地貌环境的原真性。
　　（4）形成丰富的窑居空间。结合坡地地形条件，探讨紧凑丰富的窑居空间形态，提高窑居环境容积率，通过窑洞的集中与双层布置节约土地。突破传统思维定式，把山体作为空间构形的原型对待，吸取民间经验智慧，用多种院落组合及高低布局创造更为有效和有趣的居住环境，促进窑居的内部联系，增强居住私密性。同时，通过生态移民等方式，使窑居村落适当集中，促进居民交往，注重地域文化传统的保持与现代文化氛围的形成，满足居住生活的多种社会需求。
　　（5）进一步增强窑居生态适应性。下沉式的窑院有利于雨水收集，在水资源缺乏的黄土高原，采用与传统窖水收集类似的方式，在院内收集雨水并作为中水之用，实现水资源的更充分利用。单元外部院落是家畜围栏、沼气池、菜地等庭院经济主要场所。利用新的空间肌理与水土保持生态治理工程的关联性，通过窑院内外绿化、太阳能利用等多种方式，达到更充分地发展庭院经济、节约土地、保护生态的目的。
　　虽然在局部环境中需要对自然坡地进行适量的挖掘，但窑居的集中有利于整体生态环境的恢复。况且，集中窑居的布置首先要与水土保持等生态规划相协调，使人居环境成为宏观生态环境的有机组成。要说明的是，这一模式既可以用作农村住宅，也可以作为城镇郊区院落式住区基本单元，可以根据不同情况对模式进行适应性具体设计，如乡村住区中各户间距要加大，保证庭院经济所需基本空间，而城镇住区则可以提高容积率。当然，这仅仅是窑洞空间形态改进模式的初步构想，还有许多工作需要深化。
　　窑洞自身的生命力使得窑洞的更新具有现实意义。窑洞舒适的温度自调节环境和与大地气脉相通的天然特性使得目前城市郊区的窑洞住宅拥有了更多的市场，人们开始重新认识窑洞的内在价值。如果传统窑洞的缺点得以克服，窑洞不仅是乡村的主要居住形式，而且具有显著生态优势的城镇郊区庭院式窑洞住宅也会赢得很好的发展前景。
　　这一模式的局限在于其大多适用于30°以下坡地，坡度太大时开挖土方与空间构成之间的关系不够经济，应该采用其他窑洞建筑模式。因此，根据不同的坡度和地形、地貌，可以进行不同的设计。例如，把黄土山体视作台阶状建筑原型加以切削，实现理想的窑洞建筑造型；使窑洞有两个外向墙体，从而改善通风、采光条件并形成丰富的台地空间；利用黄土塬特有的冲蚀凸凹地貌，在凸面上开挖台阶状凹槽，从而形成窑居构形基础。总之，通过对自然条件的认真分析，探讨各种新型窑洞空间形态更新模式，同时结合建筑技术手段，解决通风、防潮等问题，窑洞这一中国黄土高原特有的地域风格建筑必将在可持续发展探索领域，在实践和理论两个方面获得更有意义的发展。

参考文献
[1] 周若祁.绿色建筑体系与黄土高原基本聚居模式.北京，中国建筑工业出版社，2001.
[2]侯继尧，王军. 中国窑洞. 郑州：河南科学技术出版社，1999.
[3]夏云，夏葵，施燕. 生态与可持续性建筑. 北京：中国建筑工业出版社，2001.
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