洛阳地区“明锢窑”的生态经验研究

窦炎

豫西地区将砌筑式窑洞称为“明锢窑”，这是窑洞分布区的部分人，在没有开挖窑洞条件的地方，如黄土层薄、山坡平缓、土崖高度不够或基岩外漏的地方，用砖石发券构建的窑洞房屋。若靠山坡或土崖，券顶上多数覆土 1米多厚;若四面临空，券顶则用三合土砸实，形成平顶房屋。这种窑洞无需靠山依崖，能自身独立，又不失窑洞的优点。可为单层，也可建成为楼。若上层也是箍窑即称“窑上窑”;若上层是木结构房屋则称“窑上房”。明锢窑相比其他窑洞的构造更类似于现今的砖石瓦房。

洛阳地处中原，四季分明，民居建筑南北风格并存，在数千年的历史演化进程中积累了丰富多彩的民居建筑形式及其建筑经验，形成了独具特色的建筑哲学思想和朴实的建筑生态观。洛阳地区年降雨量在 300-600毫米左右，属于半干旱地区，明锢窑作为一种当地特有民居，是适应当地气候环境的建筑。

一、选址与气候资源的生态策略

中国传统村落的选址自古遵循“负阴抱阳，背山面水”以及住宅“面南背北”的中国传统风水观念，也是生态型最优的建筑选择，但民居多有场地限制，比如靠山窑本来就受断崖限制，再加建的明锢窑也无法面南背北。而城市里的民宅排列在街道两旁，必然有北朝向的住宅，这就造成所有的住宅并非都可以按照传统最优的设计方法进行设计。如果受场地限制，住宅不得不建在面西、或面向北方的情况下，合院的结构也会在四合的基础上有所变通改造。在实地考察中我们看到有些民居的院子无法朝南，按照中国传统和合院住宅很难在南面开出大窗，这会大大减少房屋的采光，并降低冬季的室内温度，这种情况下屋主便建起了厚重的明锢窑建筑。因为明锢窑的墙厚度比普通砖木结构房屋厚，屋顶更是厚达 1-3米左右，深厚的土层是良好的温度调节器，保温性能极佳。

二、因地制宜、因才适用的“明锢窑”建筑材料分析

明锢窑作为一种独立式窑洞，它是一种掩土的拱形房屋，有土墼土坯拱窑洞，也有砖拱石拱窑洞。是以土、石、木等天然材料与大自然密切联系着的建筑。洛阳地区石山、土丘、河汊纵横交错，地质构造质地均匀。黄土颗粒细小，黏度高，抗压强度和抗剪强度好，具有良好的整体性、稳定性和适度的可塑性。故当地居民一般都采用厚实的土坯墙、实心粘土砖等热惰性较大的材料建造居所。明锢窑的墙壁是当地人通常所说的“空心墙”即一种两面有粘土砖垒砌，中间填充黄土压实的做法。屋顶通常采用三合土，三合土是一种由石灰、黏土和细砂所组成，其实际配比视泥土的含沙量而定。经分层夯实，具有一定强度和耐水性。

除此之外 ，洛阳地区明锢窑还大量使用地方材料，如火山沸石砌块、稻草板、粘土免烧砖等，这些建筑材料全部为当地材料，不仅可以降低造价、减少运输、节约能源，而且材料全部取之自然，融于自然，是天然环保的建筑材料。

三、保温隔热及节能排水措施

围墙和屋顶通常的是建筑隔热和蓄热损耗最大的地方，选取有效的建造材料是减少建筑能耗的最佳途径。洛阳地区明锢窑就通过改良建筑的墙体、屋顶。门窗等构造来增强房屋通风保温功效。

1.夹层的外墙

洛阳地区明锢窑民居通常的做法是外墙采用“空心墙 "的结构，墙体内夹黄土，外墙厚度通常达到 480-800厘米，有效的避免了热量的损失，维持了室内温度的稳定。例如洛阳市老城区的武庭麟藏书楼，厚重的清水砖墙厚 600毫米，而且一层地面还深入地下 600毫米，这样建筑内部受到室外环境的影响较小，夏天既可以隔绝室外的热空气，冬天厚实的砖墙又可以起到保暖的作用 ，春秋更可以起到抵御风沙的作用。

2.厚重的屋顶

明锢窑的屋顶是一种利用块料之间的侧压力建成跨空的承重结构的砌筑方法。建筑学上称“发券”，这种侧压力民间谓之“夯劲”。这种建筑需要屋顶具有一定的压力，才会结实，所以明锢窑的屋顶通常厚达1-3米，由三合土压实而成，既能防水，又极大地降低了屋顶的热能损耗。

3.门窗的建造

洛阳地区属于北方，夏季温度不高，时间也不长，冬季寒冷，所以民居偏向以抵御严寒为主，通常开窗很小，门通常也很小，都不利于通风，却能阻挡冬季的严寒。再加上明箍窑建筑由于构造原因，屋顶和隔墙十分厚重，都是为了减少空气流通，将建筑内部小环境与外部环境隔离开，起到调节洞室小气候的功能。

洛阳地区明锢窑民居通常是三间，因为朝向没有向南的，所以通常窗户较小，一般为拱券式结构，与房屋构造相协调，二层多见是窑上房，很少见窑上窑。如果是窑上房，会将二楼走廊置于室外，二楼的走廊就是一楼的挑檐。檐口出挑 1米左右恰到好处，能够使阳光在冬季尽可能地照射到室内，从而提高室内的温度;而在夏天还能有效地避免阳光的直射 ，保持室内的清爽。巧妙地利用空间又为节能创造了有利条件。在实地考察中我们发现一些简易有效的做法，即居民在窑居北向开高侧小窗，冬天的时候用土还或者草帘将其封死，仅在夏天炎热的时候将其打开，用于自然通风。虽然方法比较简陋，但却有效地减少冬天门窗的热量损失，使室内温度达到舒适的要求。

4.节能排水措施

中原地区夏季一般干旱少雨，这就造就了洛阳地区人民古朴的节水意识。而明锢窑民居院内多设地窖，如果是单独明锢窑，房顶设女儿墙，房顶水由侧面排出，如是窑上房，房屋多为坡顶，这样下雨的时候，雨水就会顺着屋顶留到院内，并在地窖中储存起来 ，供生活之用 ，并且有“肥水不流外人田”的美好寓意，也体现出中原民居良好的生态节水观念。

四、洛阳地区“明锢窑”民居节能方面存在的主要问题

洛阳地区明锢窑民居作为建筑文化的宝贵遗产，其构造形态蕴育了充分利用自然环境、生态节能的特色，这值得我们在提倡“绿色建筑”的今天加以研究学习和发展，同时在经过调研分析 ，洛阳地区明锢窑民居节能方面存在的主要问题也值得我们重视和改善：

1.建筑体积较大，浪费土地资源。

由于明锢窑自身的结构原因造成建筑形体较大，不利于建筑节能。而且明锢窑洞建筑一般单侧开窗，室内通常比较黑暗，白天需要另加光源，同时也造成室内通风不畅、采光不足、潮湿等问题也是明锢窑存在的问题。

2.明锢窑的建筑外墙是热量散失的主要方面。

在所有的热量损失中，建筑外墙结构约占 75%。清水手工砖夹层夯土虽然具有良好的热工性能，但仅仅通过加厚墙体来提高建筑的保温性能 ，效果十分有限。门窗大多为普通的单层木窗，门窗传热系数较大，且修造年代久远缝隙密闭通常不严，围护结构缺少保温隔热性措施。

3、主动取暖方式单一。

洛阳地区的明锢窑民居极少有暖气等主动采暖，在冬季，建筑室内主要采用燃烧煤炭与柴火相结合的方式采暖，能源利用效率低。燃烧还比较容易发生火灾，或居民发 CO1、CO2中毒等危险隐患。

结论

当代传统民居研究的意义不仅仅在于地域文化的保护和传承，更重要的是探求传统民居中朴素的生态建筑思想和建筑技术经验。洛阳地区明锢窑虽然没有高能耗的空调采暖设备，却能够依靠自身建筑上的处理，与周围自然环境和谐共生，营造出相对舒适的生活环境，是适应气候条件及其它自然条件的有机产物。它在千百年的时间中不断发展改进与周围自然环境和谐共生，巧妙的运用生态规律，因地制宜地构筑居所，并在此过程中形成了许多朴实的生态营造手段，使其既能与当地气候环境和谐共生，又适应当地的自然资源状况。更体现出中原地区浓郁的历史人文特征。洛阳地区明锢窑作为当地人们的传统民居类型，伴随时代经济的迅速发展，其生态节能的特征如何在现代农村建设中加以研究利用也是当前值得我们进行研究、改善与发扬的重点所在。

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