湘西传统民居对山地地形的适应性设计分析

吴魁 欧童

Wu KuiOu Tong

（湖南工业大学包装设计艺术学院，湖南 株洲 412007）

(School of Packaging Design， Hunan University of Technology， Zhuzhou， Hunan， 412007)

随着全面建成小康社会，乡村振兴，美丽乡村等工作的不断深入，乡村正发生着翻天覆地的变化，同时随着现代化和全球化的不断发展，很多乡村受到了现代社会扁平化、功利化、短视化等思想的影响，抛弃了原有风格，出现了民居建筑缺乏美感、与地域环境不符、形式风格雷同等问题。

大湘西指广义上的湘西，包括：湘西土家族苗族自治州、张家界市、怀化市，属于邵阳市的隆回县、洞口县、绥宁县、武冈市、城步苗族自治县、新宁县，和属于永州市的江华瑶族自治县。这里生活着土家族、苗族、侗族、瑶族、白族等少数民族。境内山脉蜿蜒，主要有雪峰山、武陵山等山脉[1]。大湘西是中国七大古村落聚集地之一，古村落规模较大，保存相对完整，形态丰富，密度较高。千百年来，湘西人创造出了适应山区特殊地理环境的民居建筑，以他们对复杂地形的适应为榜样，可以获得很多有用的经验和启发[2]。

想要在山高谷深的湘西地区生存，就需要利用好利于耕种的且面积有限的平坦土地，将房屋修建在山上，是节约利用有限耕地资源的有效方式。在山地修建房屋的困难程度要远大于平原地区，需要解决两大问题：一是房屋布局对山地地形的适应性问题，二是房屋结构对山地地形的适应性问题。

1 房屋布局对山地地形的适应性设计分析

从宏观到微观，房屋布局对山地地形的适应需要考虑以下4 种关系：房屋聚集成的聚落（聚落是人类聚居和生活的场所，包括城镇、村寨等）与山地环境的关系即聚落的布局方式、房屋与等高线的关系、房屋的组合关系、房屋与路径的关系。

1.1 聚落的布局方式

在湘西地区，传统民居聚落是一种松散的建筑群体，形状不规则，房屋布置可疏可密。根据赵之枫的《传统空间聚落空间解析》[3]可以将湘西地区的传统民居聚落概括为以下6 种布局方式（图1）：

（1）分团式。传统民居聚落呈矩形、扇形、圆形、多边形等团块状，大多分布在山顶台地。如呈矩形团块的古丈县默戎苗寨，呈多边形团块的龙山县六合村。

（2）成片式。传统民居聚落成片式布局方式大多随着大幅的山坡地形而形成，村寨外形均无确定形状。如果位于山弯处，村寨则凸进等高线，呈现出山谷环抱村寨之势；如果有山脊，村寨则顺着等高线包住山脊，呈现出村寨环抱山脊之势。如古丈县翁草村、新窝村、岩排溪村。

（3）成条式。传统民居聚落成条式布局方式大多沿着山沟两侧、水岸的坡地和台地以及山腰的台地分布，由于地形狭窄所以随着地形向两端延伸，多分布于河谷地区。如龙山县洗车河镇、通道县芋头村。

（4）成串式。传统民居聚落在成串式布局方式中村寨大多沿着道路或河谷分布，房屋散落成几组，以主干道或河流相连，如同珠串。如古丈县夯娄村、张家界市王家坪镇马头溪村。

（5）附生式。传统民居聚落附生式布局方式的成因是由于村寨发展壮大而缺乏基地，则在附近派生出一个较小的“卫星村寨”，很多情况下在多条溪谷交汇的一面设置大村寨，在溪谷的对面一侧设置较小的村寨。如龙山县惹巴拉村、通道县皇都村。

（6）群集式。传统民居聚落集群式布局方式多为规模较大的村寨，其成因是由若干较小的村寨随着发展扩大逐渐合并成为更大的聚落群体。如龙山县里耶镇由南建村、中北村、民胜村等村合并而成。

1.2 房屋与等高线的关系

等高线是地图上高程相等的相邻各点所连成的闭合曲线，房屋与等高线的关系实际上反映的是房屋与地形起伏、坡度、朝向等因素之间的关系。在湘西传统民居聚落中这种关系最理想的状况是等高线呈东西走向，房屋顺着等高线走向与等高线平行（图2-A）。此种关系使房屋坐北朝南的同时背有靠山，朝向、采光、视野、冬季保暖等条件均是最佳。事实上等高线变化多端，理想状况往往难以满足，这就需要退而求其次，房屋与等高线垂直或成一定的角度。在山脊、山谷以及等高线弯曲较大不利于房屋与等高线平行布置的位置，房屋为了获得比较好的朝向、视野、采光条件通常与等高线垂直（图2-B），呈现出横向半边楼布置。在地形不规则的地段，房屋为了获得比较好的朝向、视野、采光条件通常与等高线成一定角度相交（图2-C），采取纵横两个方向吊下半边楼来适应地形。

1.3 房屋的组合关系

对山地地形的房屋组合关系进行分析，可以很好地揭示在山地房基面积局促的情况下房屋与邻里房屋，房屋与庭院的关系，是房屋布局对山地地形适应的重要部分。

房屋体型不大，多以小家庭为主，每户住房多为3间左右，因此占地较少，同时便于灵活巧妙地布置在地形复杂的山区地形的各种地段。可以一户一栋，也可以二户连为一栋。如张家界市王家坪镇马头溪村某宅。因为房屋外多为坡地，面积有限，所以小庭院则是将房屋周边的菜地、地坝等组合成一小巧的庭园空间。如张家界市王家坪镇马头溪村欧家湾欧某宅（图3）。

1.4 房屋与路径的关系

路径与房屋紧密相连，有房必有路，在山地为了适应地形以及方便交通，房屋与路径联系紧密关系变化多样，可以概括为房侧设路、房后设路、房前设路、房前房后均设路4 种情形。

（1）房侧设路。房屋前面为坎，后面为崖，主干道垂直于等高线。在主干道两侧布置房屋，房屋常平行于等高线，以房屋的山面朝向主干路，房屋大门设置于朝向主干路的一面。

（2）房后设路。房屋前为坎，道路设置于房屋后。房屋距后坡保持适当的距离，利于房内通风采光，同时又可以减少因后坡垮塌对房屋造成的威胁。

图1 寨落布局方式

（3）房前设路。房屋前设置道路一般可以分为两种情况，一是道路与房屋底层前部同处于一个高度，可以设置次要入口从房屋的底层进入；二是前部地面空间有限，房屋建在堡坎之上，房屋底层与道路不在一平面，存在高差。

（4）房前房后均设路。房屋前后均较宽都可以设置道路，前后交通比较便利，在房屋横向成排布置时采用较多。

2 房屋结构对山地地形的适应性设计分析

山地地形的一大特点就是崎岖不平，其具体表现为坡度变化大以及建造房屋所需的基地形状不规则。因此在山地建房就需要房屋结构适应不同的坡度，适应形状不规则的基地。湘西传统民居大多数房屋在适应地形，满足人们功能需求的前提下，还注重了房屋的牢靠和稳定。

图2 房屋与等高线的关系

图3 张家界市王家坪镇马头溪村欧家湾欧某宅

图4 房屋对坡度的适应性

2.1 房屋结构的基本构成方式

通常情况下湘西地区传统民居（为半干栏式，因为房屋一半架空形成吊脚柱，所以也成为“吊脚楼”或“吊楼”。湘西地区并不是所有的传统民居都是吊脚楼，在房屋基地充足的情况下可以直接在地面建造，不需要吊脚），以中柱为界，基地在纵向分为高低两台，长柱竖立在较低的前台，短柱竖立在较高的后台，从前面看为楼房，从后面看为平房，居住层地面一半架空另一半落在地面。架空的楼与地面的比例可以根据地形灵活调节，从而很好地与地形相结合。

2.2 房屋结构对坡度的适应

（1）缓坡地段（图4-A）。房屋向前移，减少地面部分。这样的设计可以扩大架空楼面部分，增大底层空间，使得山地房屋室内空间有限的问题得到缓解，更好地适应了生产、储物、饲养牲口的需要。虽然增加了建造材料，但减少了施工的土方量。

（2）岩坎地段(山中低陷处，有垂直落差的地方，图5-B、图5-C)。房屋顺着岩坎向下，房屋变成楼，或者房屋大部分建造在岩坎顶部平面，一部分悬挑吊脚。此种设计有效地节约了建筑用地，适应于城镇土地相对局促的地方[4]。

（3）陡坡地段。为了与使用空间、建筑材料、土方量、施工难度等因素相互协调，房屋的位置情况有3 种：第一，房屋后移（图5-D），此种设计减小了架空楼面部分，扩大了地面部分，减少了底层的使用空间，节约了建筑材料，稍微增加了土方施工量。第二，房屋不移动（图5-E），在房屋前面砌筑堡坎，用土石方填平，这种设计虽然略微增加了施工量，但是对地表的改造较小。第三，房屋前移（图5-F），此种设计使房屋变为3 层，增加了储物空间的同时也协调了房屋与底层道路的关系，让底层吊脚部分可用于公共交通。

2.3 房屋结构适应不规则的基地

（1）以规则的房屋平面对不规则的地形。如图5 所示，地形存在不规则，为了保持房屋功能的完整性，增加楼面用以补齐地基的缺角部分。例如房屋地基缺少一小角，下为陡坡，房屋可以悬挑出楼面用以补齐地基缺失的角，房屋平面保持完整。

（2）以不规则的房屋平面对不规则的地基。如图5所示，房屋随着地基的不规则变化布局，不强求规矩划一。例如地基曲折变化不规则，房屋难以规则的一字式布局，因此房屋可以呈齿状随着地基错开[5]。

2.4 房屋结构适应地形几种常见的处理手法

为了满足人的使用需求，更好地协调房屋与地形之间的关系，在房屋设计时常采用一些简单而行之有效的设计技巧。

（1）分层筑台，顺坡平基。因为坡度较大台面往往狭窄，通常情况是一栋房屋占两个台面，房屋垂直于等高线的有一房占三台、四台的，即一间房占据一个台面，台面与室内常常设置楼梯加以联系。分层筑台，顺坡平基这种方式，常因为坡大，筑台较高，虽然堆填方量小，但是堡坎（用块石、水泥等长方形的硬质块状材料砌筑的保护体，保护堡坎内的土壤结构不被破坏，防止水土流失）砌筑工程量较大。

（2）临坎悬虚（房屋半边悬空，房屋上部的柱子向下伸长立于地面形成吊脚柱支撑悬空的房屋）。房屋上部的吊脚柱向下延伸立于坡面，房屋上部是平的，下部柱子随着地形起伏，这种形式称为“天平地不平”。

（3）附崖悬挑。房屋后部依附崖体，前部架空悬挑出部分房屋。为了获得更多的建筑空间可以分层出挑。可以加设挑廊，可全挑，也可半挑，挑廊可以包建筑三面。悬挑与吊脚结合，可以伸出很远。

（4）增建披顶（在房屋四周加设的单面屋顶）。房屋四周加设屋顶，形式可以为披檐或披屋。因为披檐的出际距离比较短，所以一般作为墙面的防雨保护，或挑廊的顶部覆盖。其形式根据具体情况灵活变化，可以设置雨搭，也可环绕房屋四周，形成重檐式或歇山式屋顶。披屋通常搭建在屋后，搭建在房屋左右的披屋一般称为偏厦，一般利用房屋周边的边角地搭建，其功能大多为厨房、贮藏等。披屋和偏厦房屋外墙起一定的保护作用，并且可以提高墙体侧向的抗风能力，平衡侧推力，增强房屋的稳定性。同时，丰富建筑的形式，使房屋变得更加生动活泼。

图5 适应不规则的基地形状

图6 利用地形常见的几种处理手法

（5）增筑梭屋（近似织布用的梭子，一头短而陡峭，另一头长而平缓）。房屋的屋面可以顺着地形而拖下，这样可以增加房屋内部的使用空间，一般情况下，房屋前部为坡坎，所以多采用屋顶向前的梭法，形成前低后高的建筑剖面形式。同时也有屋顶向后的梭法，形成后低前高的建筑剖面形式。

图6 为利用地形常见的几种处理手法。

2.5 房屋结构的稳定性

房屋的稳定性是其适应地形与否的重要评判标准。半干栏（房屋位于山地，一半架空用柱支撑，另一半立于地面）吊脚柱随地势一高一低，从侧面看有向下滑落之感。事实上，半干栏的稳定性超过全干栏（房屋高出地面，用柱支撑），这是因为除了其本身结构稳定外，还可以依附地表，所以有更可靠的稳定性。

由于楼板一端搭接在岩体上，从而使另一端所联系的柱子得到更多的约束力，使得柱子在斜坡上的稳定性更强。通常情况下，中柱下段常落于底层地面，起到稳定作用。在房屋下吊的情况下，室内局部地面那部分地表嵌入房屋，抓住整个建筑使其附于岩体上[6]。

半干栏有一半地面升高，比全干栏重心距离更低，有利于稳定。半干栏后半部柱高更低，因此外荷下柱顶的侧向位移更少。从房屋整体的框架结构上看，半干栏减少了铰结点，等于少结构自由度，增加了约束力，房屋结构的整体形变更小。从抗震性能上看，半干栏结构上是不等高排架，共振更小。当前后发生沉降或在迎风面的水平风力作用下发生倾斜时，半干栏的抗倾覆能力较强。半干栏因为依附地表稳定性加强，可以适当减小房屋构件断面，所以房屋构架质量更小。由于建造房屋基地土石方量小，对原本自然地貌破坏小，地表结构的稳定性保持得更好，也有利于房屋的稳定。房屋地基一般避开滑坡，选址在坚实岩石地段，房屋所依附的岩体比较可靠，因此给建筑的稳定性创造了先天条件[7]。

（1）重心距离。平地形式的重心为O，重心距离为S；半干栏的重心为O1，因为半干栏前半部分重心距离为S3=S2+S1，后半部分重心距离为S1，所以半干栏的重心距离为S1+S3/S；全干栏的重心为O2，重心距离为S3。因此，平地形式，半干栏，全干栏的重心距离关系为：S＜S1+S3/2＜S3，即平地形式＜半干栏＜全干栏。

（2）侧向位移。平地形式的侧向位移为W；半干栏的侧向位移为W1；全干栏的侧向位移为W2。因为平地形式的外荷下柱长为2FE，半干栏的外荷下柱长为F1H1+B1C1，全干栏的外荷下柱长为2F2H2，所以2FE＜F1H1+B1C1＜2F2H2。因此，平地形式W＜半干栏W1＜全干栏W2。

（3）结构约束。全干栏有E2、G2、C23 个结构铰结点；半干栏减少了D1、C1两个结构铰结点，只有一个结构铰结点E1，但增加了一个支座约束I1；平地形式无结构铰结点，增加了3 个支座约束E、D、C。因此，从结构约束的角度看，全干栏＜半干栏＜平地形式[8]。

（4）抗水平力矩。因为平地形式高为h，半干栏高为h1+S2/2(h1+S2)/2，全干栏高为h3，所以抗水平力矩平地形式为P·h，半干栏为P·(h1+S2/2)，全干栏为P·h3。因为h＜h1+S2/2＜h3，所以抗水平力矩的能力为，全干栏＜半干栏＜平地形式。

（5）前后倾斜。半干栏向前倾斜因为增加了抵抗力矩D1C1·S2，所以向前倾斜＜平地形式＜全干栏。半干栏向后倾斜O1·S1＜平地形式向后倾斜O·S＜全干栏向后倾斜O2·S3[9]。

3 结论

上文所有的分析都是为了揭示湘西传统民居对山地地形的适应，至此我们可以概括为几点：因地而设，不追求规则，偶成性强，融入自然。聚落的布局是宏观形态上房屋布局对山地地形的适应，体现了因地而设，不追求规则的特点。房屋随等高线灵活布局，体现了因地而设，不追求规则，偶成性强的特点。房屋巧妙的组合关系是融入自然，不刻意追求规则的体现。路径与房屋紧密结合，可以更好地服务于房屋内人们的生活，是房屋因地而设的有效体现。为了适应缓坡、陡坡、岩坎等不同的坡度，需要发展出相应的房屋结构，有效利用空间的构屋技巧，使房屋很好地融入自然。分析可得位于山地的半干栏房屋结构的稳定性不输位于平地的全干栏房屋结构，这既是基本的安全需求，也是房屋因地而设，融入自然的很好体现。

这些构房经验很好地调和了建筑与地形的矛盾以及人与自然的矛盾。以此为启发，在进行民居设计时需要充分考虑房屋与自然环境、传统文化、地域习俗、行为习惯、便捷性、建造成本等因素，避免建筑形式风格雷同千村一面等问题，将乡村建设成有特色、美丽、宜居、和谐、环境友好、记得住乡愁的家园。