浅析陕西窑洞与云南土掌房的异曲同工

（1、2， 昆明理工大学 建筑与城市规划学院，云南 昆明650500）

摘 要：本文通过陕西靠山式窑洞和云南土掌房在地形、气候、材料、建造等四个方面的对比，发现两者的相似之处。试图说明靠山式窑洞和土掌房异曲同工之妙，是因其对地形、气候的适应和与自然环境的融合所决定的。 关键词：陕西；窑洞；云南；土掌房

中图分类号：TU86 文献标识码：A 文章编号：

Analysis why Shaanxi cliff-cave and Yunnan Tu Zhang-house come from different places but serve the same purpose

Xu Zi-shen1，Wu Zhi-hong2

(1,2. Faculty of Architectural and City Plan, Kunming University of Science and Technology,

Kunming 650500, Yunnan，China)

Abstract: This paper rely on the comparison of four aspects—terrain , climate , material , construction—of Shaanxi cliff-cave and Yunnan Tu Zhang-house , to find some similarities between them . Try to instruct cliff-cave and Tu Zhang-house though come from different places serve the same purpose , because of their similarities on terrain , climate adaptation and the integration with the natural environment .

Key Words: Shaanxi; cliff-cave; Yunnan; Tu Zhang-house

1简介

1.1窑洞

窑洞是我国黄土高原地带特有的一种民居形态，也是我国原始穴居的成熟形态，在我国分布很广。按窑洞分布的密集度来划分, 有晋中南窑洞区、陕西窑洞区和陇东窑洞区。而陕西窑洞区主要集中在陕北地区的延安和榆林。延安窑洞多为靠崖式窑洞；榆林地区兼有靠崖式窑洞和式窑洞。靠崖式窑洞，有靠山式和沿沟式两种。由于靠山式窑洞群体与土掌房村寨在外部形态上很相像，故本文仅对靠山式窑洞和土掌房在形态上进行比较研究。

靠山式窑洞出现在山坡、土塬的边缘地区，背面靠山，前面有较开阔的川地。一般都沿等高线布置，呈现出曲线或折线型排列，与环境非常协调。有些山坡可以布置台梯式窑洞，形成层层退台，底层窑顶是上层窑洞前院，这样既丰富了空

间层次又节约了土地。（如图1）

1.2土掌房

土掌房，主要分布在元江、峨山、新平、江川、红河、元阳、绿春等地，滇南哀牢山、无量山的高寒山区和红河流域、金沙江流域的干热少雨地区，是彝族(包括少部分傣族和哈尼族)一种极富特色的民居形式。以土木为原料，立木为柱，四周夯土为墙，或垒石、土坯为墙，外墙无窗或二层开小窗，平顶屋面用来晾晒谷物、歇息纳凉。

彝族聚居村寨的土掌房，往往背靠高山，面对河流，七八十户人家的房屋集中连片，层层叠落、相互连通，远远看去鳞次栉比、甚为壮观。全村房屋墙连墙，下一家的屋顶即为上一家的场院，不仅空间层次丰富，而且也有效利用了屋顶平台。（如图2）

图1 靠山式窑洞

图2 土掌房

从图1和图2可以看出，靠山式窑洞与土掌房村寨在整体上有着相似的空间层次、肌理和布局模式。相距甚远的两地为什么会出现形制类似的民居？这两个地区、两种民居之间有什么内在联系？亦或是它们各自形成、发展却得到了同一种形制？到底是什么使它们形成了“异曲同工”之妙？以下就将从靠山式窑洞与土掌房所在地区的地形地貌、气候、材料、建造等四个方面的对比来分析解答问题。

2两种民居形式成因的比较 2.1地形地貌

陕北高原一般海拔在800—1500米之间，地势西北高，东南低。由黄土丘陵和黄土高原组成，形成了三种主要地貌特征：沟谷深切的黄土塬（如图3）；梁状峁状丘陵（如图4）；侵蚀剥蚀岩质山地（如图5）。靠山式窑洞是就是利用“黄土高原”的地形地貌，在塬上、丘陵上或山体上挖洞形成的。

图3 黄土塬

图4 梁状峁状丘陵

图5 岩质山地

图6 山地河谷

滇中南地区地形主要为海拔两三千米的山地和河流冲击形成的河谷（如图6），当地居民为了居住和种植方便，将大量的土掌房聚落依山而建，沿等高线平行、垂直或者偏转一定的角度进行布局，山脚和河谷冲击处则为农田，形成了“上边有坡养羊，下边有田种粮”的依山傍水、土肥草美的格局。现今滇中南地区的彝族一般居住在海拔1500—3000米的山区或半山区，地形错综复杂。

两地相似的地形及其农耕要求，就需要民居依山就势，在顺应地形和节约建筑用地等方面做出空间上的回应。

2.2气候

陕北高原属暖温带冷温半干旱气候区，其中北部和西北部属冷温半干旱季风气候类型，东南部属暖温带半干旱季风气候类型。由于地势西北高，东南低，气温和降雨量从东南到西北递减，具有明显的地域性差异。地形地貌也导致了梁、塬、峁、沟地形中小气候的形成。

土掌房大都分布在亚湿润型的边缘热带气候区。由于地形错综复杂，并且受纬度和海拔的影响，滇中南地区气候类型多种多样。玉溪市大部分是亚热带内陆高原型气候，其南部的元江河谷属于热带和亚热带季风气候；红河州的大部分地区属于亚热带高原季风气候。这些地区的立体气候特征均较为明显。

2.2.1气温

地区 延安 榆林 玉溪 元江

年平均温度 9.9 8.3 16.0 23.7 1月平均温度 -5.5 -9.4 8.8 16.8 7月平均温度 23.1 23.3 20.8 28.5 极端最高温度 极端最低温度 38.3 38.6 32.6 42.2 -23.0 -30.0 -5.5 -0.1 表1 (资料来源：中国天气网http://www.weather.com.cn)

表1为延安、榆林、玉溪、元江等地1971—2000年的温度（单位为：℃）统计。从表中可以看出延安、榆林冬冷夏热，气温年较差大；玉溪、元江四季如春，气温年较差小。但查阅资料可知，延安、榆林、玉溪、元江四地的气温日较差都较大，冬、春两季尤为明显。故两地民居在防寒方面的措施显示其对气候的应对和抵御，如生土材料的应用，窑洞内窑炕和土掌房中火塘的设置。 2.2.2降水

表2为延安、榆林、玉溪、元江等地1971—2000年的年平均降水量（单位为：mm）和降水天数（单位为：天）统计。从表中可以看出延安、榆林的年平均降水量低于600mm，降水天数也较少，而这正是发展黄土窑洞的先决条件。而玉溪、元江的年平均降水量均小于1000mm，在全国范围内相对而言，也算是很低的，并且土掌房屋顶以粗细不等的横木分层覆盖，用树枝、柴草铺平后，再以泥土分层夯实，面层涂抹平滑，整个屋顶面结实平整不漏雨。故降水少及民居防水工艺是土掌房发展的先决条件。

2.2.3日照

延安年平均日照时数为2448.6小时，年日照率为55%；榆林年日照时数在2600—2900小时范围内；元江年平均日照时数为2139.3小时；峨山年平均日照时数为2286.9小时，年日照率为52%；玉溪年平均日照时数在2100—2300小时范围内。

无论是陕北高原还是滇中南的广阔山区，都有着较高的日照强度和紫外线强度。所以对于夏季避暑、遮阳是这两个地区所需解决的同样的问题。

2.3材料

靠山式窑洞与土掌房所采用的建筑材料都是天然的生土，所不同的是由于地

地区 延安 榆林 玉溪 元江 年平均降水量 510.7 365.7 918.4 796.3 年平均降水天数 81.6 65.1 132.1 123.4 表2 (资料来源：中国天气网）

理位置的南北差异，靠山式窑洞所用的是黄土，在黄土高原上直接横向挖洞；土掌房所用的是红土，制作夯土后利用。

陕北高原是我国黄土高原的主要组成部分，黄土层发育成熟的地区，厚度大，且各个地质时期形成的黄土层俱全。黄土层由下向上对应地质年代由远及近，依次为：午城黄土、离石黄土、马兰黄土以及次生黄土。其中离石黄土层厚度大，土质密实，力学性能好，是挖掘黄土窑洞的理想层位，挖出的窑洞一般都不会坍塌。陕北的许多靠山式窑洞均建在山腰和山脚下，且质量较好，就是由离石黄土层的分布所决定的。

云南山多地广，有“美丽的红土高原”之称。无论是高山、河谷、平坝都有很厚的土层，红土的资源十分丰富，而且多数地区土壤带胶性，含砂量小，是十分适宜的建筑材料。且土掌房分布地区，土质细腻、干湿适中，土层深厚容易挖掘。相对其他天然材料，土的分布最广，方便易得，经济实用，拌水成泥，可以粘结、成型，是一种天然的可塑性材料。故彝族祖先选择了红土作为他们的建筑材料。

2.4建造

图7. 靠山窑剖面

图9. 窑洞的拱形图

图8. 土掌房剖面

同样都用土作为建筑材料，一个是挖土造成的窑洞，一个是用夯土构建的土掌房，靠山式窑洞和土掌房分别用了哪些建造方法来达到自身的牢固、耐用？

窑洞拱顶式的构筑，符合力学原理，顶部压力一分为二，分至两侧，重心稳定，分力平衡，具有极强的稳固性。拱形结构也加大了内部的竖向空间，使人们感觉开敞舒适。为了住着放心，有人也在窑洞里使上木担子撑架窑顶。其实只要选择在离石黄土层，利用其直立性能好的特点，再加上拱券结构，就不必担心靠山式窑洞会发生坍塌。（如图7、图9）

土掌房墙体以泥土为料，修建时用夹板固定，填土夯实逐层加高后形成土墙，有的用石头做墙基。房内立木为柱，木柱之上架横梁和檩木，檩木上铺设木板或劈柴，其上再铺垫竹枝松毛，然后抹上一层稀泥。最上面再用深层、无杂质泥土加1%的石灰混拌平铺、洒水夯实至10余厘米厚，周围再以2、3厘米厚的石板出檐即可。彝族土掌房采取木构架和土墙同时承受屋顶重量的办法，梁柱之间有榫卯相扣，梁架较为坚固，墙壁厚重结实，对战争、地震等灾害有一定的抵御作用。（如图8）

3影响靠山式窑洞与土掌房形式各因素的相似之处

3.1陕北高原地区是高纬度、低海拔，滇中南地区是高海拔、低纬度，这使得两地在小气候上有一些相似。且两地的地形地貌中的丘陵、山地均较多。两地民居在顺应地形、节约建筑用地方面体现了其智慧。

3.2通过气温、降水、日照等三个方面的气候分析可以知道，土掌房分布地区干热，窑洞分布地区冬季干冷、夏季干热。滇中南地区昼夜温差可达12 一20 ℃ ，陕北各地温度平均年较差可达29℃，冬春平均日较差也在15℃左右。两地温差都较大，平均日照时数都较长，都有着较高的日照强度与紫外线强度。在这种较为相似的自然气候下，两种不同民居对御寒、保温、隔热、遮阳就会有同样的要求。

3.3在用材上两地都采用了土质技术，土的保温、隔热、防寒、防风、防火以及隔声性能都很好，所以靠山式窑洞和土掌房都能起到冬暖夏凉的作用，其防火性能也很好。黄土的垂直剖面具有很好的直立性，是一个整体的平面，而夯土密实，夯土墙也夯实为一个整体。

3.4靠山式窑洞和土掌房都运用了敦厚的土墙和平屋顶，并且开窗都较小，都以封闭的方式保温或隔热。土墙和平顶都有很好的隔热性，窗户的减少又降低

了太阳的辐射量，加强了冬暖夏凉的作用。

4总结

民居建筑以安全舒适为其根本目的，充分适应了当地的气候环境，针对地形地貌选址，就地选材，真实地反应了地形、气候、材料等对民居建筑造成的影响。

在地形和自然气候的影响下，材料的选择使靠山式窑洞和土掌房因具有良好的隔热、保温性能和冬暖夏凉的特点，显示出极大的优越性，被当地居民所广泛采用。

民居的特征之一就是因地制宜。靠山式窑洞和土掌房都与周围地形环境结合，层层叠叠，像梯田一样，完全融入了大自然中。

靠山式窑洞和土掌房无论是从选址、选材和建造方面都有些异曲同工之妙，而对地形、气候的适应和与自然环境的融合就是这些相似点的决定性因素。

靠山式窑洞和土掌房的建造智慧，无论是从整体聚落、单体建筑，亦或是建造技术方面，都对现代生土建筑和山地民居有着重要的借鉴意义。

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