
像不像被动房保温墙体?
1.气候概况
窑洞主要流行在西北及其邻近地区的黄土高原,这里属于温带干旱半干旱气候,年平均气温在7~16℃,冬冷夏热、四季分明。最冷月1月平均气温-10~~4℃,基本热月7月平均气温21~25℃,春、秋温度升降快。年降水量400~600㎜,降水量的季节变化明显,夏季降水最多,占全年的39%~64%。所以气候干燥少雨、冬季寒冷,造成木材较少等自然状况,为冬暖夏凉、十分经济、不需木材的窑洞,创造了发展和延续的契机。

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2.窑洞的特点
中国窑洞因地制宜、就地取材、适应气候,生土材料施工简便、便于自建、造价低廉,有利于再生与良性循环,最符合生态建筑原则。这里的黄土深达一二百米、极难渗水、直立性很强,为窑洞提供了良好的发展前提。
(1)布局:窑洞村落具有“上山不见山,入村不见村”的特点。从总体布局上看,整个建筑群或是顺着山势呈等高线布置,或是潜隐在大片土宅之下,它们都最大限度地与大地融合在一起,充分保持着自然生态面貌。
(2)构建:窑洞不是采用投入建筑材料以构筑空间的“加法”方式,而是采用挖去天然材料以取得地下空间的“减法”方式,土方挖去的越多,窑洞空间和地坑的空间就越大。由于黄土易于挖掘,劳力并不十分繁重 ,一家一户就可以承担,因此窑洞造价甚低,具有显著的经济性,而且靠崖窑挖出的原土还可以填坡造地。
(3)利用地形、因地制宜:窑洞在场地选择、朝向、定位方面创造了许多充分利用坡地、低洼地、精用平地等因地制宜的设计与建造方法。
(4)冬暖夏凉,就地取材:窑洞深藏于土层中或用土掩覆,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、调节洞窒小气候的功能,是天然节能建筑的典型。
(5)中国下沉式黄土窑洞为开发浅层地下空间提供了可靠的依据。经测温查明,下沉式窑洞地面一般均在地表下6 m,而黄土地层深6m的温度波动正好与窒外空气年波动出现180℃的相位差,即窒外最冷月份(1~2月)该地层温度却处于最高峰处(16.5℃左右),窒外最热月份(7~8月)该地层温度却处于最低峰(14.5℃左右),这就是窑洞冬暖夏凉的主要原因之一。
3.窑洞的类型
(1)靠崖窑。主要有两种:一种是靠山式,一种是沿沟式。
靠山式窑洞的模式,主要与地貌有关,黄土沟间地貌和黄土沟谷地貌与黄土土质的结合,使这种窑洞多出现在山坡和土原的边缘地区中,于是就形成这样的居住环境;背靠山崖,前临开阔的沟川和流水,形成后土前水,后高前低,后实前虚的天然形态。从人的生理角度讲,前面开阔,远眺有益于“悦目”;从心理的角度讲,背靠大山给人以稳实、牢靠和无后顾之忧的心理态势。
沿沟式窑洞是靠崖式窑洞中的另一种。所不同的是,靠山式是背靠大山,临大沟,而沿沟式则是沿沟两岸崖壁基岩上部修造的窑洞,这种窑洞近田,利于耕作,窑脑不但可做上一层窑洞庭院,而且往往是麦场和大路,沟壑区窑居者多选择此方法掘窑或箍窑。
(2)下沉式窑洞或称地下天井窑:它大多建在大片的黄土原上。地窑是在平地上掘出的方形或矩形地坑,形成地院,再在地坑各璧横向掘窑,多用在缺少天然崖壁的地段。在平地,只能看见地院树梢,不见房屋。在地院中往往是老人住正窑,子女住西窑,厨房、仓库等安排在东窑,厕所、猪圈等置于南面。
(3)独立式窑洞:独立式窑洞与靠崖式窑洞的最大不同是,没有“靠山”,而是四面临空,前、后、左、右四面都不利用自然土体而亮在明处,四面都得人工砌造的窑洞,又叫“四明头窑”,俗称”四明头”,从材料上可分为石拱窑、泥拱窑、砖拱窑,都是用“发券”的办法,利用块料之间的侧压力建成跨空的承重结构的砌筑方法。

4.窑洞的缺点
(1)塌顶:西北黄土区降雨量都不大(属于干旱或半干旱地区),但在雨季,有时几天连降大雨。由于雨水渗入顶土,使窑顶土坍塌。1985年,陕西全省不完全统计,雨后塌窑8万多孔,甚至发生伤亡事故 。
(2)潮湿:主要发生在夏季,由于窒外气温高 、含湿量大、入窒后,空气温度大为降低,比一般传统建筑窒内温度低得多(通常差8~10℃以上),故窑内空气相对湿度迅速增高(可达90%以上),加之顶面、地面、后墙及两侧表面温度很低,因而在墙脚及角落部位(温度最低处)容易产生湿霉菌(各类窑均有此特点)。
(3)暗:由于窑洞一般只在一面开窗,近窗处较亮,进深加深后,照度迅速下降,有的窑深达33m之多,后部长年漆黑一片,即使砖窑、石窑可开大窗,近窗处室内光线较好,但窑后部的光线也很差。
(4)占用耕地:窑顶自古相传均不种植,怕植物根系加重雨水或灌溉渗透,引起塌顶。另外,由于窑脸土受雨水冲塌,住户维修时,将坍塌的窑脸土铲平切齐后,再将进深向内推进,年复一年,使窑前院落越来越大,而窑顶上面可耕地却越来越少。
(5)通风差:窑洞一般为单侧开窗,不能形成对流风,所以通风都不好。
5.窑洞的发展与未来
黄土高原传统的窑洞民居是中国建筑文化的宝贵遗产,窑洞的构筑形态蕴涵着许多值得重视的问题,它涉及利用生土、节约能源、节省建筑用地、保持生态环境和浓化乡土特色等一系列当代建筑所关注的问题。


