劉摯鵬 張學(xué)培

窯洞是黃土高原地區(qū)特有的一種民居形式,具有冬暖夏涼的優(yōu)點,適宜人的居住,廣泛分布在我國山西、陜北、隴東、豫西以及寧夏南部等地區(qū)。

1 窯洞發(fā)展的歷史

黃河流域是中華民族的發(fā)源地,在這里孕育出了從黃河上游的藍(lán)田人到黃河下游的大汶口文化、龍山文化等中華文明的史前文明。由于黃河流域有廣闊而豐厚的黃土層,而黃土顆粒細(xì),土質(zhì)松軟,具有直立性很強(qiáng)、不易坍塌的良好的力學(xué)特性,適宜挖做洞穴,因此在原始社會晚期,穴居成為這一區(qū)域廣泛采用的一種居住方式,這便是窯洞的前身。隨著原始人營建經(jīng)驗的不斷積累和技術(shù)提高,穴居從袋豎穴逐步發(fā)展到半穴居。

洛陽挖掘出來的我國地下糧窯群,證明窯洞至少也有4000多年歷史。晉西呂梁地區(qū)石樓縣岔溝遺址發(fā)掘的19座居址,為凸字形宮窿頂窯洞,年代約距今4300年～4500年。從夏商周到北宋,黃河流域一直是當(dāng)時中華民族政治、經(jīng)濟(jì)文化中心。宋代鄭剛中《西征道里記》描述北宋末年陜西境內(nèi)有深達(dá)數(shù)里、曲折復(fù)雜的穴居,這種住宅,冬暖夏涼,施工便利,無運輸材料之勞,經(jīng)濟(jì)簡便[1]。

現(xiàn)存的窯洞按其主體建筑的材料大體上可以分為三類：土窯、石窯和磚窯,常見的高寬均為一丈。利用黃土直立性,挖洞造室窯洞叫土窯,一般深7 m～8 m,最深的可達(dá)20 m。石窯則是用石頭作建筑材料,磚窯的式樣、建筑方法和石窯類似,窯旁一般都有階梯,便于秋收時上窯頂曝曬糧食。

2 經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)是中西部地區(qū)窯洞仍在被使用的根本原因

到了近代,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,建筑科學(xué)的進(jìn)步,富裕起來的黃土高原人民紛紛摒棄了這種傳統(tǒng)的居住場所,轉(zhuǎn)而搬進(jìn)了更加現(xiàn)代化的磚混結(jié)構(gòu)的平房或是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的樓房。然而在廣大的農(nóng)村地區(qū),窯洞仍然是這些地區(qū)勞動人民的居住場所。

根據(jù)國家統(tǒng)計局2007年的數(shù)據(jù)可以看出,在各地區(qū)農(nóng)村居民家庭年人均純收入上,山西、陜西、甘肅、寧夏、河南五省均低于全國平均水平,尤其集中于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的中西部地區(qū)。與之相適應(yīng)的是在住房情況上,除河南省外,山西、陜西、甘肅、寧夏四省人均鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)住房面積遠(yuǎn)低于全國平均水平。

3 工程實例

3.1 項目概況

該窯洞改造項目屬于北京林業(yè)大學(xué)山西吉縣生態(tài)站修繕工程,位于山西省臨汾市吉縣中垛鄉(xiāng)三堠村,其中石窯10間,磚窯10間,分別建于20世紀(jì)60年代和80年代。所處院落面積約4 500 m2,其中每口窯寬3.3 m,窯洞上邊緣到地高3.3 m,進(jìn)深6.6 m,屬于聯(lián)排式。圖1,圖2為改造前的石窯洞和磚窯洞。這20間窯洞改造后,將作為北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院實習(xí)學(xué)生的宿舍。

3.2 改造意義

1)因為節(jié)約能源而改造。國家十一五規(guī)劃綱要明確指出,要落實節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境基本國策,建設(shè)低投入、高產(chǎn)出,低消耗、少排放,能循環(huán)、可持續(xù)的國民經(jīng)濟(jì)體系和資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會。改造窯洞不僅節(jié)省了拆除窯洞需要花費的能源消費與經(jīng)濟(jì)消費,同時也避免了新建建筑所要消耗的能源。在建筑行業(yè)關(guān)注綠色、節(jié)能、減排的今天,對窯洞的改造是響應(yīng)國家發(fā)展節(jié)約型經(jīng)濟(jì),建設(shè)低碳、環(huán)保的生態(tài)住宅的號召。同時由于窯洞是利用黃土作為有效的絕熱圍護(hù)結(jié)構(gòu),具有良好的保溫和隔熱性能,天然保證了室內(nèi)相對穩(wěn)定的熱環(huán)境。

2)因為保護(hù)地方特色而改造。窯洞是黃土高原地區(qū)特有的建筑,具有濃厚的歷史背景的地方特色,不僅保留了黃河流域的地域特征,而且延續(xù)了當(dāng)?shù)鼐用竦拿耧L(fēng)民俗,是寶貴的歷史文化遺產(chǎn)。如同城市化發(fā)展中的胡同文化一樣,一旦被破壞,將來就不可能再重現(xiàn)。為了旅游的需求而仿建,只是徒有外表的模仿,尺寸縮小的模型。那么我們?yōu)槭裁床荒鼙Ａ暨@些最真實的建筑,外形上的獨特,中國的風(fēng)水文化在窯洞也能找到保留。

3.3 改造措施

首先是拆除掉老窯洞的窯面,這樣做不僅方便窯洞內(nèi)部改造的施工,且拆除下來的舊磚可以在砌筑新的窯面時使用,砌筑好之后用水泥砂漿抹面,可以讓改造好的窯洞舊貌換新顏。對于已經(jīng)雜草叢生的窯頂,先對窯頂進(jìn)行除草,將這些雜草連根拔起。傳統(tǒng)辦法防止長雜草,是在土里摻白灰,也就是俗稱的三七灰土墊層,現(xiàn)有的施工條件也可以將窯頂現(xiàn)澆混凝土,并且做排水溝。

對于石窯的內(nèi)墻面,由于十分凹凸不平,無法掛住水泥砂漿,所以當(dāng)?shù)赜?0鏟砂、40鏟黃土、10斤麥稈和 1袋水泥的配比,先將內(nèi)墻面的大洞大坑填上,2 d～3 d后再進(jìn)行普通的水泥砂漿找平。對于磚窯則需要防止磚太干會吸收砂漿中的水分,所以在找平、抹灰前需要先澆濕。

新窯面依舊使用磚砌,可以選用塑鋼窗,有經(jīng)濟(jì)條件的甚至可以選擇保溫隔熱效果更好的斷橋鋁窗。門可以換新的防盜門,考慮到正對陽光的關(guān)系,在挑選防盜門的時候也可以采用具有防曬漆的新型防盜門。在冬季由于窯洞室內(nèi)溫度高,地面以下溫度低,所以如果直接在找平層上鋪地磚,地磚就會像濕了一樣,因此在找平層和面層之間還需要做保溫層。

窯洞內(nèi)電線通明線,每間窯洞一插座一燈一開關(guān),因為越簡單越不容易出問題,并且這樣的配置足以滿足居住的要求。網(wǎng)絡(luò)方面采用無線路由器,雖然會受環(huán)境影響,但是在50 m范圍內(nèi)還是有較好的信號,所以安裝和使用都簡單便捷。改造后窯洞見圖3,圖4。

院內(nèi)有20間20余平方米的窯洞,經(jīng)過規(guī)劃決定將中間兩間改造成為帶洗浴的衛(wèi)生間,單獨做上下水。上水來自半山坡的水窖,下水與院內(nèi)另外一間平房一起排入單獨的化糞池。

3.4 成本分析

1)石窯改造。包括的項目有石窯墻面、天棚灰皮鏟除,原有窯口拆除,原有木窗、木門拆除,石窯面方整石刷洗,石窯勾縫,窯內(nèi)石灰砂漿抹底,水泥砂漿抹窯內(nèi)墻,窯內(nèi)刮乳膠漆,窯內(nèi)鋪地板磚、踢腳線,裝飾腳手架,M5.0混合砂漿砌窯口,預(yù)制鋼筋過梁,水泥砂漿抹窯口,塑鋼或斷橋鋁窗安裝,窗口涂乳膠漆,防盜門安裝等。其中,工程費用74 712.29元,再加上間接費、利潤、動態(tài)調(diào)整與稅金之后總計101 363.57元,平均每一間石窯洞10 136.6元。

2)磚窯改造。包括的項目有磚窯內(nèi)抹灰面鏟除,原有窯口拆除,原有木窗、木門拆除,磚窯外墻噴涂乳膠漆,窯內(nèi)石灰砂漿抹底,水泥砂漿抹窯內(nèi)墻,窯內(nèi)刮乳膠漆,窯內(nèi)鋪地板磚、踢腳線,裝飾腳手架,M5.0混合砂漿砌窯口,預(yù)制鋼筋過梁,水泥砂漿抹窯口,塑鋼或斷橋鋁窗安裝,窗口涂乳膠漆,防盜門安裝等。其中,工程費用69 232.14元,再加上間接費、利潤、動態(tài)調(diào)整與稅金之后總計95 519.74元,平均每一間磚窯洞11 939.97元。

3)窯頂改造。包括的項目有人工挖土,清理雜草,土方外運,窯頂壓灰土夯實,窯頂壓土夯實。其中,工程費用7 768.20元,再加上間接費、利潤、動態(tài)調(diào)整與稅金之后總計8 607.55元。

3.5 改造后仍存在的問題

改造后的窯洞煥然一新,但仍然存在以下固有的問題：

1)受土質(zhì)、環(huán)境等地理因素的影響,窯洞的選址具有局限性,對窯洞的改造不能夠改變其所處的地理位置,并且也改變不了窯洞原有的空間和跨度。2)通風(fēng)和采光問題有所改善,但是由于窯洞只有窯面有門窗,越靠近窯洞內(nèi)部,空氣越難流通,并且光線越暗。即使在窯洞門口安裝排風(fēng)扇,由于不能形成大范圍的空氣循環(huán),窯洞內(nèi)部的空氣依然很難流動。3)窯洞內(nèi)缺乏現(xiàn)代生活所需要的設(shè)施。

4 結(jié)語

改造工程目前已經(jīng)接近尾聲,正在對窯洞內(nèi)部進(jìn)行裝修,而進(jìn)一步改造的潛力和空間依舊存在。作為雨量并不是很充沛的黃土高原來說,窯頂可以改造溝槽收集雨水。在窯頂安裝太陽能板電池也是未來綠色建筑節(jié)能建筑發(fā)展的趨勢,只是從目前經(jīng)濟(jì)上考慮,還有更多急切需要購置的家具及電氣設(shè)備。

窯洞是中華民族的寶貴財富,它有著輝煌的過去和面臨的種種困難。但面向未來,我國各項事業(yè)都在發(fā)展,以自然環(huán)境為特性的生態(tài)建筑,正在以最大的速度發(fā)展和崛起。

[1]潘谷西.中國建筑史[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2001：15-89.

[2]中華人民共和國國家統(tǒng)計局.中國統(tǒng)計年鑒2008[M].北京：中國統(tǒng)計出版社,2008：340-353.

[3]張 煜,萬薇薇.老建筑改造與再生研析[J].江蘇建筑,2009(4)：10-12.

[4]山西省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)定額站.山西省建筑工程計價依據(jù)——建筑工程[M].太原：山西科學(xué)技術(shù)出版社,2005.

[5]山西省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)定額站.山西省建筑工程計價依據(jù)——裝飾裝修工程[M].太原：山西科學(xué)技術(shù)出版社,2005.

[6]山西省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)定額站.山西省建筑工程計價依據(jù)——建設(shè)工程費用定額[M].太原：山西科學(xué)技術(shù)出版社,2005.