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关中传统民居营造工序窑洞式营造技艺

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:靠崖式窑洞顾名思义,是指黄土台塬地区那些依山就势、随坡而建的窑洞,与下沉式窑洞一样,被建筑学界称之为“生土建筑”。我们虽没有看到过靠崖式窑洞建造的全过程,但也碰到过这种窑洞的维修现场,多少了解到一些修造窑洞的基本工序和工艺。从工匠口中和资料中得知,靠崖式窑洞的建造过程并不如想象的那么简单。靠崖式窑洞多根据地势散布于丘陵沟壑,哪里适于挖洞,哪里适于耕种,需要“选地”的先生上下查勘。

关中传统民居营造工序窑洞式营造技艺

靠崖式窑洞顾名思义,是指黄土台塬地区那些依山就势、随坡而建的窑洞,与下沉式窑洞一样,被建筑学界称之为“生土建筑”。随着经济的发展,今天渭北地区的靠崖式窑洞多已废弃,但是,简单易修、省材省料、舒适耐用的特点,特别是冬暖夏凉的居住效果,仍然使这种民居形式在当地百姓心目中占据着重要位置。近年来,一些经营“农家乐”的村民,甚至还专门新修一些靠崖式窑洞,为游客提供住宿,以再现当年农家生活的特色。

我们虽没有看到过靠崖式窑洞建造的全过程,但也碰到过这种窑洞的维修现场,多少了解到一些修造窑洞的基本工序和工艺。从渭北地区那些废弃的靠崖式窑洞看,窑洞规模并没有一定的规范,大窑洞的宽度多为3.3—3.7 米之间,小的只有两米多;大窑洞的高度在3.7—4 米之间,小的只有3 米左右;窑洞的进深有三四米的,也有深达7 米的。也就是说,窑洞大小主要由主人家人口的多少和经济情况而定。图2-24 是一处普通人家的靠崖式窑洞,虽然已经废弃,但基本形态还在,能比较客观地反映当年的状况。从工匠口中和资料中得知,靠崖式窑洞的建造过程并不如想象的那么简单。为了达到经久耐用、方便生活的效果,工匠们要完成选地—挖界沟—整窑脸—画窑券—挖窑修窑—上窑面子六道工序。对一座窑洞而言,完成整个工程大概需要几个月的时间。

1.选地

图2-24 靠崖式窑洞

选地就是给将要开工的窑洞选址,一般是在靠近山丘的边缘,选择那些“有平有靠”的地方。所谓“有平”,是说土丘前面要有尽可能宽敞的平地,给人们修建窑洞和日后生活留下一定的院落空间;所谓“有靠”,是说那些有山体依靠,且质地细密的“老黄土层”是挖掘窑洞的最好选择。表面上看,渭北地区沟壑纵横,黄土遍野,选择一处挖窑洞的地方并不困难,但是,人们在千百年的实践中发现,同是黄土,其密实程度、直立强度、湿陷性能等都有明显不同,而这些因素都会直接影响到施工和窑洞的质量。具体来说,那些跌宕起伏的黄土丘陵,并不是全部都适宜于挖窑洞。靠近丘陵底部的黄土经过千万年的堆积压缩,土质坚硬,水分很低,湿陷性基本丧失,当地老乡将这种土称为“胶土”,它既不利于庄稼的生长,湿陷性能也很差,不利于窑洞的挖掘;那些由河流改道、雨水冲刷出来的沟壑地区也不适于挖窑洞,因为这里的黄土缺乏长时间的积压,属于松散堆积状态的“现代黄土”,质地松软,具有良好的透气性能,所以涵养了大量养分,适于庄稼的生长,却因为直立性差,容易塌陷而不利于窑洞的开挖。比较起来,那些位于“胶土层”和“现代黄土”之间的“老黄土”部分,土质密实,直立性好,具有良好的抗剪、抗震性能,才是理想的窑洞挖掘之地。

在实地考察中我们也发现,那些年代久远的靠崖式窑洞,多数都挖在半山腰的地方,印证了当地人在选地时对“老黄土”的钟爱(图2-25)。

寻找到这样的地方并不是一件容易的事,需要那些长期居住在当地、对当地土质有深入了解的人士担纲才行。靠崖式窑洞多根据地势散布于丘陵沟壑,哪里适于挖洞,哪里适于耕种,需要“选地”的先生上下查勘。除了选择那些背风向阳、便于出入、临近水源的地方,更为重要的是通过开挖,选择那些土质紧密、直立性强的老土层。

图2-25 靠崖式窑洞组团

2.挖界沟

挖界沟是指在选好的挖窑位置上进行整理,使原本突兀原始的土山坡具备施工条件,整理出挖掘窑洞的用地范围。这里包括两方面的工作:一是在山坡上挖出一个尽可能大的平面,以供人们正式施工时活动;二是在山体上开挖出一个可以容纳所需窑洞数量的大立面。在实际操作中,这两项工程往往可以同时进行,工程完成后,便可以在山丘上形成一个垂直的水平面。具体步骤是:

首先,利用山坡已有的沟坎条件进行水平开挖,在为窑洞挖出水平院子的同时,也要挖出一个立面的墙体。挖窑洞的位置确定后,洞前面的地面整理是一件非常重要的事。如果门前有沟洼,可以将从山体上刨挖下来的黄土倒进沟里,这样方便施工,比较省力。如果没有沟洼,或者需要开挖的土方量较大,就只能靠人力用筐笼把开挖的黄土一担担地运出去,非常辛苦。由于是在半山坡上作业,平面挖多大与窑洞的数量和高度有直接关系。渭北地区的靠山窑往往是联排而立,至少三孔窑为一排。按一孔窑的宽和高各3 米计算,加上1 米左右的窑腿,三孔窑加上窑腿所需要的立面宽度至少要不少于11 米,高度在4 米上下。按土坡的坡度为45 度计算,开挖出这么大的一个立面,大概得开挖出近50 立方的土方。

图2-26 碌碡

其次,平整地基和整窑脸。平整地基是对新挖出来的地面进行加工,使其具有一定的平整度和硬度。具体做法是:先用铁锨在地面上填平补齐,使其具有一定的平整度,然后再用土夯将整个地面夯打一遍。土夯与地面接触的受力面小,夯打出来的地面硬度加大了,但是平整度并不好。于是,夯打后的地面还要覆盖上一层黄土,用碌碡在上面进行一番碾压,以增加平整度(图2-26)。

3.整窑脸

整窑脸也叫 “刮崖面子”,是对新挖出来的立面进行处理,使其具有一定的平整度和垂直度。这是一项很细致的工作,每一道工序都关系到窑洞的质量。

先是要请有经验的人前来查看,在土山体上新挖出来的横断面是不是全部都在“老黄土”层面上。这时可能出现三种情况:一、整个立面都在“老黄土”层面上,具备下一步开挖窑洞的条件。二、立面的大部分在“老黄土”层面上,局部的土质有所变化,不宜挖窑。出现此种情况,或者减少窑洞的挖掘数量,以避开不好的土质;或者向土质好的一面继续开挖,以扩大立面的面积。三、立面的大部分都不在“老黄土”的层面上,不宜挖窑。出现这种情况只有一种选择:放弃这块山体,重新选择基址。在挖窑实践中,前两种情况比较多见,后一种情况只是偶尔会发生。

再是对整个横断面进行垂直处理。这个立面就是未来窑洞的正脸,因而要具备一定的美观度。当然,最后的修整要在整个窑洞挖掘完成后进行,前期的修整主要是把立面的垂直度和平整度找出来,需要先搭脚手架

其实,在界沟挖到一定程度的时候就需要搭脚手架了。最初的开挖是水平进行的,坡面上的黄土可以自由下落,当开挖进深达到一定程度的时候,高处的黄土已经无法用铁锨和头挖到,在人头上面形成凸起。为了防止塌方,通常的做法是搭脚手架,形成上下两层工作面

在横断面的整个挖掘过程中,所用的工具主要是头,会在断面上形成深浅不一的坑洼。断面成型后,脚手架又派上了新的用场——“整窑脸”。具体做法是:一部分人站在脚手架上面,从上往下用铁锨将横断面上的坑洼部分找齐;一部分人站在下面,从下往上用铁锨将横断面上的坑洼部分找齐,使新挖出来的横断面外部趋于平整。接下来,人们会站在脚手架上,在横断面的上方掉下一个线锤,用以测量断面的垂直度,并用铁锨对断面作进一步的修整,尽量使其与地面保持直角。经过这道工序,新挖的横断面不仅平整起来,同时与地面的水平线形成90 度的直角,为下一步的画窑券打下基础。

4.画窑券

画窑券是指在经过平整处理后的黄土横断面上,用白石灰画出所挖窑洞的形状,以作为窑洞开挖时的依据。虽然窑洞下方上圆的造型是一样的,但各家的人口有多有少,年龄有老有幼,对于居住的要求也是各有不同,因而窑洞的大小和进深会有很大的差异。尤其重要的是,同是黄土,不同地区的土质有着不同的肌理和质量,也决定着窑洞的大小要因地制宜,不能随意而为。由于靠崖式窑洞是在黄土堆积层中掏挖而成,不像独立式窑洞那样有青砖的支撑,顶部的荷载也比下沉式窑洞要大得多,所以,出于安全和耐久方面的考虑,在窑洞家族中,靠崖式窑洞的宽度和高度都要小一些,窑顶的造型也会尖一些,以减少黄土对窑洞顶部的压力,延长窑洞的使用寿命。这样看来,窑券画成什么样并不是一件千篇一律的事情,而是要因地制宜,因“家”制宜。这项工作看似简单,却很能反映主人对自家和地质情况的理解,是一项极具设计性的工作。下面以三孔窑为例,分析画窑券的几个主要步骤:

首先,在黄土横断面前搭建脚手架。从建筑结构上说,窑洞是由下方上圆两个部分组成的。“下方”的部分,长边大概在3 米,短边大概在2 米;“上圆”的部分,最高点一般在1.5—2 米之间,两个部分加起来要有近4 米的高度。这样看来,窑洞上半部分的工程,仅靠人体本身的高度是难以完成的。由于渭北地区的大型树木有限,历史上,人们往往采取一料多用的办法,以减少木材消耗。所谓“一料多用”,就是将采集来的木料先用作脚手架,再用来做门窗。做脚手架的木料多为圆料,上面用两根较粗的圆木并排拼接在一起,下面是四脚支撑,整体形象犹如一个长长的板凳(图2-27)。(www.xing528.com)

图2-27 脚手架

其次,在整理出来的窑脸横断面上画出窑洞的基础线。所谓“基础”,是指窑洞拱券的下半部分。具体步骤是,先用白灰在窑脸上画出矩形框线。框线的长短尺寸要根据窑的数量和直径决定。单孔窑的直径假设为3 米,三孔窑就是9 米,加上三孔窑之间要有两个窑腿,每个窑腿的宽度按1 米计算,窑两侧的边框也各按1 米计算,总共加起来,矩形的长边至少要在15 米左右。矩形的高度就是窑洞的“腰线”,一般在2 米上下。这样算来,在窑脸横断面上画的矩形,长边在15 米左右,短边在2 米上下。有了这个基础,下来便可以将三孔窑洞的大体形状,即拱券下面的造型画出来(图2-28)。

图2-28 画出基础线

再次,在画出的窑脸横断面上,用白灰画出拱券线。如果说画出合适的矩形框线靠的是计算,那么,在修平的窑脸上画出漂亮的拱券线靠的则是智慧。在民间的操作中,建筑的尺寸确定主要依靠经验,工具的使用也要根据窑洞的大小来决定。比如画矩形可以用横尺,横竖长短都有所依据,但是,矩形到底画多大还要根据人的需要;画圆可以用“圆规”,不过,“圆规”的双臂可长可短,完全根据窑洞的大小来决定。一般的操作顺序是,先找中线,即将窑脸上事先画好的矩形框的上线一分为二,找出中线。再用圆规以中线为圆点,以矩形框的短边为半径向上画圆,在矩形框的上部形成圆弧。最后,沿着画好的线条,用铁锨将上圆下方的边沿线挖出来,形成一个完整的窑洞造型(图2-29)。

图2-29 画出拱券线

5.挖窑修窑

这是靠崖式窑洞最为重要的一道工序,决定着窑洞的成型。处理完地基,平整好窑面,就可以打窑洞了,其工序与下沉式窑洞相仿。不过,由于靠崖式窑洞处于土山的中间位置,上面的黄土更厚,覆压力也更大,所以,开挖时不能像下沉式窑洞那样随便,而一般是先从拱券部位开始,把窑洞拱券的形状挖出来,再进行窑体部分的开挖。这种自上而下的挖掘是有一定力学道理的。拱券是圆的,具有分解黄土层压力的作用,比从下面开挖更具有抗塌方的作用,从而提高了挖窑时的安全系数。这种自上而下的挖掘还有一个好处,就是更容易保证窑洞拱券的美观度。为了保证拱券的平整,工匠们一般会使用铁锨沿弧线进行掏挖,而不是用头来刨挖。掏挖的动作慢而准确,更容易出细活,以确保拱券的美观。而拱券下面的窑体部分则多用头刨挖,虽然进度有所提高,但是工艺粗糙。当然,挖窑洞不能操之过急,还因为要给新形成的洞穴一定的适应时间,以保障新挖黄土层在压力、湿度、温度等因素发生变化的情况下,有足够的时间形成新的内应力,增加窑洞的稳定性。

窑洞挖好后要进行修窑。渭北地区将修窑也叫作镞窑、剔窑、铣窑,总之是一个给窑洞洞壁进行修整美化的过程。修窑是一个细活儿,包括修平和泥窑两道工序。修平是用铁锨将窑洞的壁面铲平整,一般要站在脚手架上从窑顶开始,自上而下,把窑面上有凸起的地方刮平。这样挖窑就算完成了。

等洞壁表皮的土晾干之后,接下来是泥窑。泥窑相当于现代建筑中的“粉墙面”。不同的是,粉墙面是在砖墙上进行的,用的是水泥砂浆;泥窑则是在窑洞的壁面上进行的,用的是黄土和铡碎麦草加水和成的泥。泥有黏性,易加工,但是干后容易开裂。在泥中加入适当的短麦草,等于在土中加了筋,以增加泥的牵引功能,避免了干后开裂。新挖的窑洞至少要泥两层,粗泥一层,细泥一层。如果窑壁挖得比较粗糙,也可以泥第三层。

6.上窑面子

上窑面子包括扎山墙、安门窗。这道工序与下沉式窑洞和独立式窑洞相当,这里不再赘述。需要说明的是,传统的靠崖式窑洞是没有砖石垒砌窑脸的,木制门窗直接镶嵌进土窑的墙壁。因此,在三种窑洞中,靠崖式窑洞门窗所用的木料最为粗壮有力(图2-30)。为了防雨,门窗一般会深进窑面一尺左右。由于没有砖石的支撑,靠崖式窑洞的窑脸上方最容易出现塌落,窑洞的使用寿命也因此受到影响。因此,在上述三种窑洞中,靠崖式窑洞的使用寿命较短,近年来,在不少地方已经退出了人们的生活。

以上比较详尽地分析了渭北地区窑洞的建造情况。下沉式窑洞的巧妙、独立式窑洞的坚固、靠崖式窑洞的因地制宜,都体现了当地人们在择居方面的聪明才智。今天,窑洞虽然已经不再是当地人的居住主体,但是,在广袤的渭北丘陵地带,我们还能看到一些散布在土崖上、平川里几十年甚至上百年的窑洞,民间也流传着“有百年不漏窑洞,没有百年不漏厦房” 的总结。

认真分析窑洞的建造过程我们不难发现,窑洞这种最为古老的建筑形式之所以能够在民间流传千百年,不在于其使用材料的精良,而在于对大自然的适应与利用。不管是下沉式、独立式还是靠崖式窑洞,建造所选的地点,所用的材料,几乎都建立在自然的基础上,绝不会有半点违背自然的做法。拿拱券式样来说,到底是挖成圆形还是尖形,完全取决于黄土的受力和品质情况。下沉式窑洞上的覆土层厚度有限,顶部压力不大,所以窑口就开得较大;独立式窑洞有砖箍的支撑,拱券就开得比较圆滑,洞穴也深;独立式窑洞就在黄土层中,顶部压力大,所以不仅洞口开得小,窑顶也挖成尖式的,以分解上面的压力。由此可见,窑洞的洞口大小,顶部挖成什么样子,都有一定力学上的考虑。这些都是人们在千百年的窑洞建造实践中总结出来的营造智慧。

图2-30 靠崖式窑洞的门窗

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