窑居建筑结构的设计思路探究

窑居建筑结构的设计思路探究
摘要：窑居建筑是中国黄土高原地区古老的居住形态。

窑居建筑历史悠久、
分布广泛且极具价值，挖掘窑居建筑的原生内核、提取窑居建造原型、探索窑居
原型的形成动因，推动窑居的持续发展是必要且迫切的。

针对窑居建筑结构的应
用价值展开分析，思考其形式、空间、功能和结构等方面的设计成果和实用价值，通过研究可以了解到窑居在形式方面，具有拱形的立面、门窗装饰艺术和虚实相
生的群体组织；在空间方面，单孔窑居具有轴向纵深式的空间形式，多孔窑居的
组织更加明确，窑居整体空间具有“点、线、面”的三维组合；在功能方面，满
足了人们的居住需求；在结构方面，具有适宜的地形条件、稳定的拱形结构和高
强度的黄土材质。

关键词：窑居建筑;窑居文化;建筑结构;形成动因
引言：地窑洞式民居广泛分布于我国北部的黄土高原地区。

黄土高原是世界
上最大的黄土堆积区，面积大约为 40万平方公里，包括了山西、陕西，以及甘肃、青海、宁夏、河南等省部分地区。

窑洞民居按其所处的地理位置可划分为六
个窑洞区：陇东窑洞区、陕西窑洞区、晋中窑洞区、豫西窑洞区、河北窑洞区、
宁夏窑洞区。

受不同自然环境、地貌特征和地方风俗的影响，窑洞形式纷繁，千
姿百态。

从建筑布局和结构形式上进行划分，可归纳成为靠崖式、下沉式（地下
天井院）、独立式三种基本窑洞类型。

其中靠崖式又分为靠山式与沿沟式，独立
式窑洞又可分为砖石窑、土基窑等其他类型。

1.窑居建筑的认识
窑居最早可追溯至“穴居”。

穴居这种独特的居住原型，不断适应人类文明
和社会发展，历经了原始穴居-人工穴居-半穴居时期，一直沿用至今。

依据中国
历史时期，窑洞的发展主要经历了以下阶段：距今50万年前，古人类为解决
“避寒”与“兽害”问题，居住在天然岩洞中。

距今8000年，出现半穴居形式。

隋唐时期，中国古代建筑的发展达到成熟期，窑洞建筑已在民居中进行了使用。

元代时期，出现有文字记载的最早窑洞。

明清时期至今，窑洞民居被广泛采用。

如今，许多现存的明清窑居依然坐落在黄土高原上[1]。

窑居建筑具有冬暖夏凉、
绿色、环保、无污染、低能耗的特点，具有很大的实用价值，它的推广、应用对
于解决我国当前能源环境问题，都具有重大的现实意义。

但是随着现代文明飞速
发展，窑洞却面临着被废弃和取代的危机[2]。

学术界对窑洞民居的理论和实验研
究始于20世纪80年代初，源于窑洞民居在处理人与自然关系方面具有了鲜明的
地域性特征和“冬暖夏凉”的热环境特性。

这些在适应气候、合理选材等方面隐
含的“可持续发展”的原生思想，伴随着绿色建筑研究的兴起，使窑洞民居建
筑再次成为研究焦点[3]。

2.影响窑居建筑文化形成和发展的因素
（1）作为基层影响因素的自然地理
地理环境是一个地区文化生成和发展的重要基础，其深刻影响着该地区历史
文化性格和精神面貌的塑造。

作为陕北地区地理基质的黄土构造，其自身的发育
经历了三个阶段，第一阶段是第三纪晚期的红土高原期，该期内大型河流发育并
未成熟，因而无相应侵蚀物质的外输，黄土高原地表较为平展；第二阶段是
1.4 ～ 0.004MaB.P时间段内的黄土物质自然侵蚀的加强期，即高原内部大型河
流发育的成熟使得大量物质被带出，地表遭到流水侵蚀切割；最后的阶段是
0.004MaB.P 以来的地貌发育，即因人们对黄土地表植被的破坏所致的地质侵蚀
的加强，基本形成了目前的地貌。

而今的黄土高原的地理格局基本由此而来，另
一个重要因素是黄河的割裂作用，即黄河由河套平原向东平伸，继而猛然转折朝南。

地理格局上的封闭性长远深刻地影响了陕北区域文化的形成与发展，若把陕
北放入历史长河中观照，其文化主要是建立在当地创造的基础之上，其虽受到北
方游牧民族文化、关中文化及三晋文化的影响，但后者并不曾起到主导作用。

肇
始时期的文化的形成和存活，对自然地理的依赖尤为突出。

（2）作为初始影响因素的居室选择
人类创造的各种文化首先是作为历史过程而得以存续的，窑居文化也不例外。

影响陕北窑居文化生成和发展的历史因素是复杂的，主要缘由是窑居文化本身就
是多种历史性选择共同所致的结果。

从狭义而言，陕北地区初期居室形式的选择
和发展即是影响窑居文化形成的历史因素问题，但又不止于此。

关于陕北窑洞的
起源，大体有以下几种说法。

第一种：起源于原始社会的半地穴式建筑说。

考古
发掘表明，距今 4800 年左右的陕北吴堡县后寨子峁遗址已有窑洞式、半地穴
式以及半地穴式与窑洞式相结合的复合式等3种民居形式，这些建筑遗址是陕
北可见的最早“类窑洞式”考古遗存，由此推测这些“类窑洞式”居址可能是陕
北窑洞的早期雏形；第二种看法认为窑洞起源于早期陶窑。

窑洞形式的每次革新
都是窑居文化的一次变迁与深化。

窑洞形式及窑居文化的每次变迁都是人类对自
然认识深化的结果，也是历史文化对于窑居文化用的结果。

所以，窑洞及窑居文
化的出现与发展是一个历史性过程。

总之，影响陕北窑居文化形成与发展的历史
因素是一个复杂的过程，更多地表现为人类对所处自然环境的历史性、反复性认
识和适应。

窑居文化愈是成熟，历史文化对其的影响愈是深刻，二者始终相互作用，共同发展。

（3）作为文化间互鉴基因的人文气息
在距今3-4万年的陕北就已有具有现代人智力能力的人类在繁衍生息。

延至
人类文明前夜的新石器时代中晚期，陕北大地上人类生活遗存普遍可见，最具代
表性的莫过于黄帝文化。

黄帝文化是中华文化最重要的源头，也是陕北文化最根
本的源头。

黄帝身为传说中的圣贤帝王，其人勤政惜民，锐意进取，善于发明，
注重实际等等，这些人文品性仍然存活于当今陕北人和陕北各种文化当中。

黄帝
时期应是陕北文化的初创期及窑居文化的萌生期，人们可能已经逐渐开始接受窑
居这一居室形式。

西周之前，陕北（尤其是指榆林）居民种族复杂，祖源难辨，
其有据可考的当属鬼方、猃狁。

东周至秦代，戎狄族群活跃于陕北北部，其文化
也是一种农牧混合的多样性文化。

而陕北南部，即黄帝文化存在过的地区（今黄
陵县一带），农耕文化较之游牧文化盛行，也多受关中农耕文化的影响。

在现今
陕北，这种农牧结合的文化仍有孑遗[4]。

3.窑居空间的形成动因
窑居空间的建造、尺度、形态等都是建筑、环境与人和谐统一的诠释。

其形
成动因有三点。

第一，空间营造方式。

大多数地面建筑采用“加法”的营造手段，
通过开挖地基、围合墙壁产生空间。

窑洞建筑与之截然不同，采用“减法”的营
造手段，通过“挖”与“凿”从山体沟崖中争取空间。

这种建造手段依附山体，
取材于自然，减少了资源与土地的浪费。

第二，窑洞民居的空间尺度是经过长期
经验实践而得出的，是绝少变化的。

黄土地区的人们讲究“丈”计量窑洞的尺寸，基本上是窑洞高 1丈,宽 1.2 丈，入深 2 丈左右，即为民间所说的窑洞规程
“宽多少，高多少，入深加倍”。

这种经验充分考虑了窑洞民居的使用需求与结
构安全性。

第三，窑洞民居的外部空间形态是对黄土高原环境的适应。

由于黄土
高原地势起伏大，交通系统不易采用网络和轴线式布局，因而道路街巷多为顺应
山势的环道。

窑洞的院落最初没有围墙围合，随着人们对居住空间私密性的需求
增加，院落周围起墙，逐渐发展为窑洞式的合院组团景观。

4.结语
窑洞极具地方特色，距今已经有几千年的历史，这种类型的建筑兼具适应气候、造价低廉、施工简便、因地制宜、可再生性强的特点，冬暖夏凉。

窑居基本
上依照当地匠人的经验进行建造，没有科学性的分析力学性质和土质的特征，基
于本文的分析，可清楚地认识窑居的价值和结构，为后续科学化设计窑居提供借鉴。

参考文献：
[1]刘芸霏,成辉.窑居建筑结构的设计思路探究[J].建筑与文
化,2023,No.230(05):179-181.
[2]柯垚垚,孙拴虎.窑洞民居形式及加固措施研究[J].山西建
筑,2015,41(35):3-4.
[3]杨柳,刘加平.黄土高原窑洞民居的传承与再生[J].建筑遗
产,2021,No.022(02):22-31.
[4]钱茂荣.陕北窑洞的文化脉络[J].商业文化,2017,No.380(35):78-83.。