摘要：傳統(tǒng)窯居建筑作為我國最具典型和原生態(tài)的民居形式之一，其建造技術(shù)、綠色材料、優(yōu)良的熱工性能等方面在生態(tài)節(jié)能方面具有較高的適應性價值和借鑒意義。本文從圍護結(jié)構(gòu)入手，分析墻體結(jié)構(gòu)和開窗方式，以此來研究窯居建筑的保溫隔熱以及采光通風情況，總結(jié)出窯居建筑內(nèi)在的綠色設(shè)計與技術(shù)措施。

　　關(guān)鍵詞：窯居建筑;圍護結(jié)構(gòu);保溫隔熱;通風采光;生態(tài)節(jié)能

　　黃土高原區(qū)域年平均溫度為-3.6～14.3℃，冬季嚴寒、夏季暖熱，溫差較大，同時該地區(qū)四季干燥，降水稀少，春旱現(xiàn)象嚴重。且由于太陽高度角較高，日照強度極高，加上干燥、風沙，呈現(xiàn)出實際蒸發(fā)量普遍高于實際降水量的態(tài)勢。傳統(tǒng)窯洞民居主要集中在黃土高原地區(qū)，受到當?shù)丨h(huán)境的影響，窯居建筑的營建過程因地制宜，利用獨特的黃土資源，順應地形，打造了一個“冬暖夏涼”極具特色的民居形式，其圍護結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑特點也決定了窯居建筑內(nèi)部獨特的生態(tài)環(huán)境。

　　一.窯居建筑類型

　　傳統(tǒng)窯居建筑一般可以分為三大類型：獨立式窯居、靠崖式窯居和下沉式窯居。獨立式窯居又被稱為“箍窯”、“四明頭窯”，是指在地面平地空間上直接利用黃土、磚、石、草泥垛等天然材料砌筑的一種獨立式建筑，建筑的四個方向均不依靠山體而存在，獨立式窯居由于各個面都朝向室外，因此在采光通風方面相對于另外兩種窯居類型較好。

　　靠崖式窯居是依靠山體或其他地形靠背的窯洞形式，其常常呈現(xiàn)出一種順應地形的排布之勢，通常建筑背靠地形，形成一個向外圍合的空間，不僅能夠阻避風沙，接受較強的太陽輻射，而且還能調(diào)節(jié)小氣候。我國陜北地區(qū)平原較多，通常無山可依，風沙較大，因此下沉式窯洞應運而生，人們直接在地平面之下開挖窯洞，以此避免受到自然環(huán)境的影響，但是下沉式窯洞施工時較為復雜，不僅要考慮土地的沉降，還得解決防水排水等問題，同時通風采光條件較差。

　　二.窯居建筑圍護結(jié)構(gòu)

　　建筑圍護結(jié)構(gòu)是整個建筑與外界緊密接觸的重要部分，其夏季隔熱降溫和冬季保溫儲熱能力直接決定了建筑室內(nèi)環(huán)境的熱舒適性。黃土高原地區(qū)窯居建筑充分的考慮到當?shù)氐臍夂颍�地形等特點，運用黃土資源，構(gòu)筑了一個適應性較強的建筑生態(tài)機制。

　　1.墻體特點

　　窯居建筑大部分采用當?shù)氐狞S土作為其最基本和最重要的生土材料。窯居建筑的墻體主要由窯背墻、兩邊的窯邦、窯面墻和窯腿四大部分組成。在此墻體結(jié)構(gòu)中，窯邦與窯腿就相當于現(xiàn)代建筑中的承重柱與地基。以此為基礎(chǔ)加以黃土夯實，可以構(gòu)筑一個堅實穩(wěn)固的墻體結(jié)構(gòu)。

　　盡管該地區(qū)晝夜溫差變化較大，但是由于墻體為厚實的夯土墻，其厚度與密度均已保證了室外溫度的波動不會引起建筑內(nèi)部氣溫的較大起伏，再者由于材質(zhì)與厚度決定了窯居建筑的墻體具有一定的儲熱能力，因此在寒冬時，可以起到一定程度的內(nèi)部氣溫調(diào)節(jié)作用。

　　早期窯臉墻體多采用泥漿抹面的構(gòu)造形式，保溫隔熱性能良好。現(xiàn)代窯臉墻體普遍采用基磚和瓷磚相結(jié)合的構(gòu)造形式，在建筑物理節(jié)能原理上，建筑物某些部位因構(gòu)成材料自身熱工性能的不同而產(chǎn)生道冷(熱)能力的突變，建筑學上將這種現(xiàn)象稱為冷(熱)橋。并且磚石等材料相對泥漿來說傳熱能力強，因此現(xiàn)代的一些墻體做法在一定程度上不利于保溫隔熱。在窯居建筑中為了防雨水侵蝕和地下潮氣而造成墻基不穩(wěn)，一般將窯臉底部用磚或石塊砌起來，以防水蒸氣滲入墻體。

　　2.門窗特點

　　和現(xiàn)代建筑一樣，普遍存在和暫時難以解決的問題就是圍護結(jié)構(gòu)中門和窗戶的節(jié)能技術(shù)。窗戶一直被視為建筑最為薄弱的環(huán)節(jié)，能耗損失巨大。窯居建筑也不例外。早期窯居建筑為了更好的保溫隔熱，特將門窗洞口開的較小，以此來防止能量的流失，而現(xiàn)代窯居由于技術(shù)和材料的改進，可將窗戶尺寸做的比較大。黃土高原地區(qū)的窯居建筑通過減小開窗面積來增加土墻面積，以達到整體上的保溫隔熱。

　　3.屋頂結(jié)構(gòu)特點

　　傳統(tǒng)窯居屋頂普遍做黃土覆土處理，覆土厚度達1米到1.5米之厚。中間磚拱體系承重，內(nèi)層一般用泥漿、白灰漿或者水泥抹面，防止磚縫掉土，也為其室內(nèi)美觀、舒適，面層則采用黃土壓實。屋頂厚土剛好在磚拱體系的承重限度內(nèi)，起到了非常好的節(jié)能效果。

　　4.地面結(jié)構(gòu)特點

　　窯居室內(nèi)地面構(gòu)造一般由面層和基層構(gòu)成，基層仍為黃土夯實，厚度達半米左右，面層根據(jù)居民家庭的經(jīng)濟實力和主人喜好來決定鋪設(shè)的材質(zhì)。當?shù)仄毡橛么u鋪面，而很少用石材、地磚等。原因有三：(1)屋內(nèi)經(jīng)常做飯，難免會有水灑在地面上，磚地面可以很快滲水，光滑、不耐臟。(2)夏季為防內(nèi)部空氣干燥，主人會經(jīng)常灑水，磚有臨時吸水儲水的作用。(3)石板地面臟了打掃起來很費力，不實用。當?shù)氐叵滤�位低，比較缺水，地面不必過分防潮。

　　三、采光、通風與遮陽特點

　　1.采光

　　整個地區(qū)地廣人稀，基本上所有的窯居窯前都以寬大的院落空間組成住戶單元，院子南北進深至少十幾米，并且每一戶之間相隔較遠，再之該窯居都是一層，所以在自然采光方面完全達到現(xiàn)行日照間距標準，采光充足。但窯洞內(nèi)部的自然采光由于只有窯臉一面開洞口，而且當?shù)貫榱吮ＷC冬暖夏涼的優(yōu)勢，早期人們一般將窗戶開的較小，并且由于墻體厚度的限制，開窗的進深較大，從而影響了室內(nèi)的天然采光。而隨著窯居建筑的發(fā)展，人們也開始逐漸重視采光的問題，通常會增大開窗面積或在門上開設(shè)亮子來增加室內(nèi)光照度。

　　2.遮陽

　　窯居筑普遍采用出挑的檐廊進行遮陽。當?shù)匾话銓㈤芾仍O(shè)置在窯臉的高窗和低窗中間的位置，與主體窯洞相接。起到遮陽、避雨、停留以及聯(lián)系室內(nèi)外空間的過渡作用。夏季的時候，太陽高度角較大，檐廊可以有效遮擋避免太陽光直射室內(nèi);冬季的時候，太陽高度角變小，檐廊對室內(nèi)采光影響較小。

　　3.通風

　　早期獨立式窯居在通風方面是一項不足之處，現(xiàn)代人們?yōu)榻鉀Q窯洞通風不足的狀況，在開窗形式上做了調(diào)整。窯臉下部開較大的門窗洞口，上部天窗開的較小，這在室內(nèi)通風上起到了一定的效果。夏季西南風自下部門窗進來，上部小天窗就像一個抽風口一樣將風不斷拔出，如此循環(huán)不停，組成窯洞良好的通風系統(tǒng)。

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　　四.總結(jié)

　　人們逐漸認識到生態(tài)環(huán)境對人們生存和生活的影響，環(huán)保意識逐漸加強。在鄉(xiāng)村旅游可持續(xù)發(fā)展的大環(huán)境下，窯洞民居的建筑形式，生于自然，融于自然，因地制宜，就地取材，是最符合綠色理念的鄉(xiāng)村民間建筑。通過對窯洞民居的深入研究，總結(jié)窯居的綠色設(shè)計與技術(shù)措施，引領(lǐng)綠色生態(tài)旅游方向，提高人們保護環(huán)境的意識，促進鄉(xiāng)村建設(shè)可持續(xù)發(fā)展，推動我國傳統(tǒng)民居文化的發(fā)揚和傳承。

　　參考文獻：

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　　[3]朱延迪，張琳.淺談陜北地區(qū)窯洞建筑的通風設(shè)計策略[J].建筑實踐.2012.34(2):24-25.

　　【作者簡介】朱虹 1 余翰武 1 何宇豐 2