因材施造——传统民居建筑中的地域特色材料应用浅析

文／辛雨辰 西安建筑科技大学 硕士研究生

李嘉麟 西安建筑科技大学 硕士研究生

庞 璐 西安建筑科技大学 硕士研究生

引言

建筑材料的应用是建筑成型的物质基础。同时，建筑材料的肌理、质感、色彩等体现出了丰富的文化表征。目前，对于中国传统民居中建筑材料的研究成果丰硕，例如：陆元鼎[1]对于全国各地民居的材料及营造做法做出了全面的介绍；林志森等人[2]对福建民居“出砖入石”“牡蛎墙”等特色材料的营造方式做了全面介绍；尚路轩[3]对紫阳县传统民居建筑材料进行了梳理。另外，亦有大量学者基于营造材料视角对传统民居的建造进行了科学研究，如东南大学杨俊[4]从材料属性角度对草、木、竹这三种材料作出了科学的应用分析；穆钧[5]在现代夯土建造技术领域取得了创新性进展并将其运用于中国农村建设领域。

在中国传统民居材料的营造技法、热工与安全性能、肌理及文化意义等相关方面的研究颇为丰硕，但是对于有些少见的特色材料下的地域性营造方式研究略显不足。文章拟通过对具有典型地域特色材料应用的民居案例进行分析，以此揭示不同民族、不同地理范围内对传统民居营建的共性逻辑，并对其影响因素和必然性成因进行深入剖析，总结出一种“因材施造”的建造理念，阐明传统民居自身存在的绿色建造经验与科学价值。

1 地域性建筑材料的应用模式

传统民居建筑对于材料的使用多以就地取材为主，并充分利用材料的特性，在保证建筑安全耐久的同时也降低了建造成本。中国传统民居通过建筑材料的应用得以表现丰富，形成了诸多巧用地域特色材料的典型民居营建案例。此类特色化建造方式，一方面得益于当地的优势自然资源，一方面又受到了当地生产生活及社会经济状况的影响。对于这种地域性建筑材料的获取与应用，大致可以分为自然类和人工类两种。

1.1 自然类建筑材料的应用

在中国古代社会的建筑实践中，合理利用自然资源是工匠们的共识，因此在一些地域资源十分丰富的地区，当地自然材料对于建筑营造起到了决定性的作用，这些富有特色的建筑材料使得当地民居成为优秀典范，如陕南地区的石板屋面、西藏边玛墙、山东半岛地区的海草房、云南“闪片”、泉州牡蛎墙等。

1.1.1 用页岩铺砌屋面的建造方法

作为建筑材料，在中国山石资源丰富的地区运用最为普遍。因此这些地方更容易出现具有地域性特征的石材应用于民居的案例，如石头墙及石板瓦屋面等民居形式。石板屋面是一种采用片状页岩叠压铺砌的屋面营造方式（图1-1）。各地的差异性导致石板屋面的营造做法呈现多样化特征，这种差异性往往体现在粘结层细部用料、石材叠压方式和做工的细致程度上。例如：京西地区石板屋顶做法考究，采用厚度约2cm 的页岩，每片岩石被精致打磨成方形，并按照传统屋面挂瓦的方式“压七露三”，整个屋面外观整齐排列，因此屋顶呈现出规整的秩序感[6]（图1-2）；相比之下，陕西省紫阳县的石板屋顶做法较为简易，石材直接铺设在檩条之上，靠自身重力层层叠压，石材少有加工，展现出浑然天成的肌理之美（图1-3）。

图1-1 石板屋面构造示意图

图1-2 北京千军台村石板屋面

图1-3 陕西紫阳县石板屋面

1.1.2 用草筋维护屋面及墙体的建造方法

草筋作为生土建筑的辅料广泛应用于传统民居建筑之中，部分地区直接将草作为主要材料用于当地民居的墙体及屋面建造当中，例如：江苏涟水地区利用60cm 左右的野生红毛草[4]，将草秆抹泥压入墙体，使每排草一端嵌入墙体，另一端外露出屋面（图2-1），形成了一种独特跌落式的立面韵律。西藏地区将边玛草困扎后整齐地夯实成高度约70～80cm 的边玛墙，并在表面涂上酱红色染料，凸显建筑的庄重美观（图2-2）。草制屋顶在中国民居中运用广泛，其中主要集中于云南少数民族聚集地、黑龙江、吉林、山东胶州半岛等地。草因其纤维柔软而具有灵活的编织方式，一般可以概括为草排式和厚铺式两大类，这是由于不同草种的材料属性而引发的构造差别[4]。草排式通过绑扎而成，一般用顺挺的带状草（图2-3）；厚铺式通过压杆抹泥，密集叠压的方式苫盖屋面，通常要铺设多层，故面层较厚，以达到屋面的稳定及防水要求，该方式一般用于杆状草、丝状草和海草等（图2-4）。

图2-1 红毛草墙

图2-2 边玛草墙

图2-3 草排式屋面

图2-4 厚铺式屋面

1.1.3 用木板铺砌屋面的建造方法

木材是中国传统民居中广泛使用的材料之一，并在长期的营建实践中，逐步形成了大木作与小木作的木构形式。但是采用木材作为建筑屋面的案例实不多见，其中木板屋顶是部分地区的井干式木房的屋面做法，该做法主要分布于云南及东北山林地区。在云南木楞房中屋面营造中，当地将木板瓦直接覆盖在木条上，民间称这种瓦面为“闪片”或“滑板”。木板瓦大多取材于沙松，工匠们将其直接剖成厚约2～3cm、宽约20cm、长约90～120cm 的单块板材（图3）。为了防止木板瓦被风吹翻或错位,常用横向木条压制在木板瓦上，并在其交错衔接的部位或屋顶边缘处用石块压住[7]。

图3 木板瓦屋面

1.1.4 用牡蛎壳做墙体饰面的建造方式

闽南泉州及珠江三角洲地区适宜牡蛎生长，因此当地居民常用牡蛎壳作为建筑材料。这种建造方式，目前文字记载中最早可追溯至唐代刘恂的《岭表异录》：“……余党奔人海岛野居，惟食蚝蛎，垒壳为墙壁。”牡蛎墙体一般用“内砖外牡蛎”的混合砌筑方式。牡蛎壳在墙体外侧，多选用20～30cm 左右，大小相仿且坚硬的牡蛎壳[8]，然后利用坚韧的铁线将这些牡蛎壳串联起来，每串牡蛎壳并排组合以加强壳与壳之间的整体稳定性，最后采用壳粉研磨成的灰浆封缝粘结以加固墙体（图4）。

图4 牡蛎墙

1.2 人工类建筑材料的应用

中国陶瓷手工业发达，这种传统由来已久，手工业制品优质而丰富，许多工艺技术流传至今。手工业产品的制作往往以地区性集中生产为主，例如陕西耀县陈炉古镇的耀州瓷、山西省阳城县的冶铁技术等。这些地方在生产过程中难免会留下生产余料或辅助加工材料，当地居民将这些余料收集筛选后用于建筑建造，形成了许多代表性的建筑案例，如陕西的笼套墙、坩埚墙、“出砖入石”等。

1.2.1 用笼套砌筑墙体的建造方式

笼套为陶器烧制过程中套在陶器外部的筒状器物，其目的是保护陶器，防止高温开裂。因此，笼套是烧制瓷器中所需要的消耗品，经采访当地工匠，每个笼套使用约5 次左右便会成为废料而无法利用。故烧制过程中会遗留大量废弃笼套，虽然失去了烧窑的使用价值，但其经过窑温烤焙后，质地坚硬，抗压强度极高，是绝佳的建筑材料。在陈炉古镇，澄城尧头村等地均可见大量使用笼套作为墙体填充材料。尧头村中，大量窑洞的窑腿部分外表采用青砖砌筑，而内侧用笼套密堆积填充，青砖和笼套共同组成了建筑的围护结构（图5-1—图5-3）。

图5-1 笼套墙构造示意图

图5-2 笼套墙构造示意模型

图5-3 陕西笼澄城县笼套墙

1.2.2 用坩埚砌筑墙体的建造方式

坩埚墙为利用废弃坩埚作为建筑墙体、拱券等原料的砌筑方式。山西省阳城县地区是中国坩埚冶铁的发源地，在冶铁生产中不可缺少坩埚这一辅助器具，其用量大且消耗快，部分坩埚仅高温冶炼一两次就无法使用，在这种情况下当地居民将其变废为宝，回收坩埚以用于建筑材料。坩埚在墙体砌筑时一般采用两种基本摆砌方式，一种是横向摆放，即将锅体侧面外露于墙立面上；另外一种为纵向摆放，即将锅口外露，该砌筑方式与砖块的“顺砌法”和“丁砌法”有着异曲同工的建造逻辑。当地居民依照砌筑原理，在两种砌法的组合下，产生了丰富的墙体建造形式[9]（图6）。

图6 丰富的坩埚砌筑方式

1.2.3 用碎砖石混砌墙体的建造方式

在泉州传统民居当中，有一种利用碎砖石混合砌筑墙体的建造方式，当地称之为“出砖入石”。据史料记载，泉州在明万历年间（1604 年）发生过一次8.1 级大地震，市区中有许多民居倒塌，全城遗留下大量的废墟材料。在短时间内建筑用料紧缺的情况下，人们就地取材，直接利用地震后的残碎砖石，进行有规则的砖石混砌。这种墙体竖向采用花岗岩固定，横向采用红砖堆叠，砌到一定高度后，砖石相互对调位置，使之受力平衡均匀。“出砖入石”墙体厚约30cm，前后砖石混合砌筑，并用灰浆黏合，使整个墙壁十分坚固浑然一体[10]（图7）。

图7 “出砖入石”墙体

2 民居建构形式与地域建筑材料的适应性分析

建筑材料作为建筑物基本物质要素，是一切建造的前提。建筑材料的选择与运用，直接关系着建筑结构，而建筑结构又决定了建筑形式。在传统民居建筑中，建筑形式的地域性特色主要表现在屋面和墙体两大方面。

2.1 建筑材料对屋面建构形式的影响

在中国传统民居中，屋顶主要分为平屋顶和坡屋顶两大类，相对于平屋顶而言，坡屋顶的坡度与屋顶材料有着密切关系。以石材和草为例，石板岩屋顶坡度范围约为15°～25°，草屋顶的坡度范围约为10°～70°，而古代建筑瓦屋顶的坡度范围大部分在18°～34°[4]。相比之下可以看出，石板岩屋顶较为平缓，而草屋顶的坡度区间范围最大。

2.1.1 石板岩屋面建构形式

石板岩屋顶大多采用页岩，其密度相对较大，密度区间为2.1～2.8/g·cm-3，加上石片表面较为光滑，因此为了防止石板顺着屋面下滑，故需要适当减缓屋面坡度，并以此发挥石材垂直方向的承压能力，这就造成了石板岩屋顶的缓坡形式。尽管缓坡不利于排水，然而石材天然的防水性成为了石板岩屋面建造的前提条件。石板岩屋面所采用的页岩致密而不透水，其孔隙度和吸水率均低于其他自然材料，因此具有良好的耐水性和抗冻性。在降雨量大的地区，例如贵州中部、陕南安康等，页岩石片被广泛应用于石板房的建造，有效地适应了常年降雨量大的气候特征。

2.1.2 草屋面建构形式

中国民居中草制屋面形式丰富，这一方面源于丰富的草种和灵活的编织方式，另一方面源于对当地气候环境的应对。

（1）东北寒冷地区的厚铺式屋面较为平缓，一般控制在30°～36°左右，其中吉林朝鲜族的囤顶草房坡度只有10°[4]。该缓坡形式一方面受限于草料的组织方式，由于当地的丝状草未经过抹泥或压杆固定，故坡度不易过于陡峭；另一方面出于对室内温度的调节，适当降低室内净高能够减少散热。此外，当地盛产的乌拉草热惰性强，具有优越的保暖性能，因此当地多采用乌拉草厚铺苫盖屋顶，以增强屋顶的保温性能。

（2）云南南部的干栏式民居草制屋面坡度略陡，约为40°～45°[4]，以此解决该地区需要应对屋面排水问题。同时陡峭的坡度得益于当地草排式屋面的编织方式，草排通过绑扎固定在椽架上，或是固定在椽子上面编织的方格网竹片垫层上，以这种组织方式增强了材料间的连接性。

（3）胶东半岛的海草房屋面最为陡峭，其坡度约为50°～70°，以此减小海风对建筑的负压影响。海草的自然属性为这极度陡峭的屋顶坡度提供了建造前提，海草纤维中富含胶质，成团苫盖的海草具有较高的胶结力，以此提升了屋面的整体性[4]，使得表面海草苫层不会脱落。

由此可见，无论石板岩屋顶还是草制屋顶，其所选材料的属性和建造方式对屋顶形式产生了重要影响（表1）。

表1 建筑材料对屋面坡度差异性影响

2.2 建筑材料对墙体建构形式的影响

传统民居的墙体营造类型丰富，多展现了不同的建筑材料、不同的加工方式及营造经验与智慧。其中建筑肌理是墙体形式的直观表现，通过对地域性建筑材料营造方式的梳理，提出了以下五种墙体肌理形式类型（图8）。线状类型是建筑肌理呈现纤维化的细长形态，表现出了极强的方向性，这种组成材料的尺寸长宽（厚）比极大，以至于某一方向尺寸可以被忽略，例如藏族碉楼的片石砌筑墙体、草排编织的墙体等。条状类型与线状类型的肌理相似，只是其宽（厚）度略大，但依旧显示出了肌理构图的方向性，这种构成方式甚至影响到了建筑屋面的表现肌理，例如京西地区民居中规则排列的石板岩屋顶、云南的木板瓦屋顶等。不规则面状类型是构图呈现不规则、无方向性的朴素之感，这种肌理往往由尺寸各异的块状材料组成，例如块石卵石火山岩等石材砌筑的墙体、紫阳县不规则的石板岩屋面、牡蛎墙等。规则排列状类型是尺寸相同的模数化材料以密堆积的方式整齐排列，构图呈现强烈的秩序性统一性，例如笼套墙、坩埚墙。最后一种组合类型由上述面状类型和条状类型组合而成，构图灵活韵律感强，例如泉州民居出砖入石这一墙体营造方式。由此可见，这些传统民居建筑的肌理形式，很难以民族地理范围去划分，而是以建筑材料去划分，由此表明了特色材料对于建筑营造方式及乡土文化表达产生了基础的定性影响。

图8 墙体肌理的类型分析

结语

本文对中国传统民居地域特色材料应用方式进行了梳理，探究材料对于建筑形式的丰富性表现及材料选择的必然成因，以此得出传统民居建筑在经济技术有限的条件下，形成了“因材施造”的建筑建造节约理念。尽管“节约”是一种本能意识，但在传统民居中却暗含了低技高效的营造智慧。这种择材方式具有一定的环境适应性，是在长期经验检验下得出的最优方式，铸就了中国丰富优秀的建筑典范。同时，“因材施造”对于现代建筑设计具有借鉴意义，通过古法新生，发扬并传承优秀的建筑文化，使建筑与乡情共鸣。

图表来源：

图1-2：参考文献[6]

其余所有图片表格均为作者自绘