传统窑居绿色修复与保护

[摘要]：窑洞民居在我国具有悠久的历史。特别是，在我国古代人粪最早生息聚落的黄河流域，由于自然地理环境、地质地貌、气候条件及经济资源等原因，长期以来发展着大量黄土窑洞民居。直到今日，它仍是我国黄土高原地区广大农村住居的主要建筑类型。

[关键词]：窑洞；绿色；恢复；保护

1、窑洞是生土建筑的主要形式之一。生土建筑是指利用生土材料营建主体结构的建筑物，构筑物，也指在原状土中挖凿的窑洞或利用生土、沙石掩盖的各类建筑物。其特点是就地取材、易于施工、利于再生、自然循环、便于自建、造价低廉，其优点是冬暖夏凉，节约能源，节约土地，减少污染，有利于生态平衡。随着人类对寻找可持续发展的聚居环境重要性认识的提高，人类又把注意力转向生土建筑，尤其是窑洞。

1.1国外的学术动态来看，由于世界处于现代超工业时代，能源危机、环境污染、生态平衡失调，高层建筑存在着不可克服的缺点，促使国外建筑学坛回过头来注重研究窑洞及生土建筑，探讨地壳浅层地下空间的开发与利用。近年来已有许多志于此道的国外学者，来华考察黄土窑洞建筑，为此中国建筑学会于1980年成立了窑洞及生土建筑调查研究组。

1.2 2015年12月在法国召开巴黎气候会议，气候问题已成为全球关注的环境问题。推动各国走向绿色循环低碳发展是刻不容缓的。中国正在大力推进生态文明建设，中国把气候变化融入国家经济发展中长期规划，坚持减缓和适应气候变化，主席在讲话中提出的发展绿色建筑和低碳交通，将极大改变每一个人的生活。绿色建筑是充分利用自然资源，在不破坏环境生态平衡下建造的节能、生态建筑。中国政府提出，到2020年，城镇新建建筑中绿色建筑占比达到50%。

1.3在这样的国际大趋势下，对生态节能进行探讨更加深了对窑居建造研究的必要性。在对生土窑洞民居研究与探讨的目的，还在于对地区的资源与能源问题的合理利用提出设想，并针对现代工建材的建房造价高、能耗高和不能使资源得以充分利用，同时有些工业建材又容易造成环境污染，使绿色生态遭到破坏等问题的得到改善。在生态环境上，窑洞可以就地取材，因地制宜，巧妙地利用丘陵、坡地、山地而节约良田，适应气候，生土材料施工简单，造价低廉，便于自建，有利于再生与良性循环，最符合生态建筑原则。因为窑洞是在地壳中挖掘的，只有内部空间而无外部体量，所以它是开发地下空间资源、提高土地利用率，节地的最佳建筑类型。窑洞深藏土层中或用土掩覆，可利用地下热能和覆土的储热能力，冬暖夏凉、具有保温、隔热、蓄能、调节洞室小气候的功能，是天然节能建筑的典型范列。

2、我国的建筑工作者对黄土地区的窑洞民居进行过许多调查研究。现在这些地区的广大农民生活水平不断提高，群众迫切需要改善居住条件，因此对窑洞民居进行研究和革新试验，使之适应现代化的需要，更具有现实意义。

2.1充分利用地方材料

以黄土、石材作为建造窑洞的主要材料，既方便又可降低成本，因黄土取之自然，没有或很少经过化学加工，故窑洞废弃后黄土仍可以还之自然，不会造成环境污染。使用这一优良技术仍应被继承。

2.2改进箍窑技术

城镇中传统的箍窑技术较当地农村己有很大得改进，但多适用于单层窑洞，为了适应多层窑洞的发展方向，可加强结构构件的稳固性，采用一定的新型材料，如在部分结构构件中运用混凝土材料，对墙体局部进行加固。改善传统箍窑技术中的不足之处。

2.2.1善窑洞受力结构在拱结构的选择上位移，防止窑洞破坏。，应尽量采用圆弧拱以增加矢高，降低水平推力，减少支座另外，尽量采用小开间的窑洞以降低水平推力。

2.2.2作好排水处理

延安地区的窑洞建筑选址多位于山坡或者沟坡地带。如遇度大的降水，如排水不利，就会给窑洞带来危害。因此，应该作好窑顶、窑后壁、窑侧面填土表面的排水处理，迅速将雨水排走。

2.2.3作好防水处理

窑洞一般都有屋顶种植，窑洞很少有防水措施，所以经常会有渗水现象，故要做好防水措施。此外，在拱顶覆土、侧面填土与拱圈之间做防水层，防止雨水渗人拱圈，引起拱圈承载力降低。防水层可以采用干铺油毡或塑料布的办法进行，或在土层下增加夹砂层，减缓土壤水分下移过程。

2.2.4侧面墙体要有足够的强度

侧面墙体在拱脚以上应保持足够的强度的厚度，以抵抗拱脚水平推力而引起水平位移，造成窑洞裂缝或坍塌。

2.3自然空调系统

自然通风有三种功用，一是排除室内因炊事造成的污浊空气和湿气，保持良好的空气质量；二是通过身体与周围空气进行热交换，增加人的热舒适感；三是因空气流动而蒸发制冷。

2.3.1竖井通风

窑洞后部可设置宽1m左右的通风竖井，上部留有排风窗，下部与室内相通。由于室内外的热压和窑洞入口与竖井排风口的风压的作用，在建筑内部形成了空气流动，降温降湿。

2.3.2地沟通风

地沟通风即利用冷季利用地热，热季利用地冷在冬季升温，夏季降温降湿。地沟通风系统由一条地下埋管和卵石床构成，地沟进风口设于室外遮荫处，风口设风扇，出风口位于室内，并备有降湿装置。

2.4降湿

2.4.1控制壁面散湿

由于窑洞顶部多覆土种植，土壤含湿量较大，易增加窑洞内壁的湿度。因而，通过屋顶的防水防潮措施来减少湿度是非常必要的。窑顶防水的新方法：可在土层表面设砂层。根据土壤水的能量原理，在黄土下设置砂层，不仅具有良好的阻水性，使砂层以上土体持水能力增加，而且具有减渗性，使入渗面湿润速度和入渗率明显减少，保持稳渗阶段。

2.4.2增温降湿

人体对温度舒适性的反应与人的衣着，室内外温差等因素直接相关。窑洞室内外温差较大，易引起人体“冷冲击”的不利影响。而且无论冬季夏季，窑洞室内温度均略低于人体的舒适温度，温度的急剧降低，使室内的相对湿度明显升高。

2.4.3通风除湿

通过减少室内外空气差，来降低潮湿度。窑洞就是依据原理。通风降是过空气流带走部分水蒸汽，减少空气中的绝对含湿量。利用自然空调系统被动通风可达到降湿的目的。有序的通风气流组织可保持夏季窑洞室内均匀的温度场分布，防止壁面与地面泛潮。

总结：黄土高原窑洞民居，自20世纪80年代以来得到世界各国建筑学界的高度关注，国内学者也对其进行了全方位的研究与实践，并取得了丰硕的成果。窑洞自身的节能节地特点，冬暖夏凉的生态优势也为今天新农村建设提供了重要的借鉴。对现存的窑居村落，人们已认识到它的文化遗产的价值，并进行了保护规划。相信不久人们就会使古老的窑洞民居焕发出新的青春。