太行山区井陉县石砌民居特征研究_张大玉.pdf

Construction Technology营造技术7张大玉1 龙林格格2 甘振坤*（1 北京建筑大学 校长 教授 博士生导师）（2 北京建筑大学建筑与城市规划学院 博士研究生）（3 北京建筑大学建筑与城市规划学院 讲师）#基金项目：国家自然科学基金重点项目（51938002）;国家建设高水平大学公派研究生项目（202008110280）;北京建筑大学青年教师科研能力提升计划（X22025）资助 摘要 井陉位于冀晋交界的太行山腹地，当地分布广泛、保存完整的石砌民居，不仅反映出太行山区独特的生产生活方式和民居营造技艺，更是晋冀两地历史文化的物质缩影。本文首先从自然生境和人文特征两个方面对当地石砌民居的生成环境进行分析，并以结构类型为依据，将石砌民居建筑划分为石木房与石窑两种类型；其次，深入剖析其结构体系、平面布局以及立面形制特征；再次，分析石砌民居的院落组织特征，阐述其构成要素与功能，总结石砌民居院落空间形态特征；最后，通过在地适应和文化传播两个方面对石砌民居所蕴含的文化特征加以阐释。本文旨在通过井陉对河北太行山区石砌民居特征进行解析与凝练，为当地乡土建筑保护、传承与活化利用，重塑乡土文化认同提供参考依据。ABSTRACT:Jingxing County is in the hinterland of the Taihang Mountain area at the junction of Hebei and Shanxi Province.The widely distributed and well-preserved stone-built dwellings not only reflect the unique production,living style,and technique of building dwellings in the Taihang Mountains but also are a material microcosm of the history and culture of Shanxi and Hebei.This paper first analyzes the environment of local stone-built dwellings in terms of natural habitat and human characteristics and classifies the dwellings into two types:stone-wood buildings and vault-stone buildings based on a structural system;secondly,it expounds on the structural system,plans layout,and faade form;thirdly,it explores the composition and functional organization of the courtyard space,and summarize the characteristics of the courtyard space;finally,it explains the cultural characteristics of the stone-build dwellings in two aspects:local adaptation and cultural transmission.The purpose is to systematically interpret and summarize the characteristics of stone-built dwellings in the Taihang Mountains of Hebei,providing a reference basis for the preservation,inheritance,and revitalization of the local vernacular architecture and reshaping vernacular cultural identity.关键词 石砌民居；太行山区；井陉；石木房；石窑KEY WORDS:Stone-build Dwellings;The Taihang Mountains;Jinxing County;Stone-wood Buildings;Vault-stone Buildings太行山区井陉县石砌民居特征研究#Research on the Characteristics of Stone-Built Dwellings at Jingxing County in the Taihang Mountains 引言从古至今，天然石材因其抗压强度高、耐用、美观、易成型等特性，极大地满足了人们对房屋坚固性的要求，被广泛地应用在民居建筑中。石砌民居凭借突出的物理性能，长久地记录并保存丰厚的自然与人文信息，具有较高的历史、科学和美学价值。北起北京西山，南至王屋山，以西为黄土高原，以东为华北平原，横跨北京、河北、河南和山西四省（市）的太行山区，是中国北方土石山区的典型代表。山区的土层较薄，植被覆盖率低，木材产出少，而地层构造清晰，岩石裸露，拥有丰富的天然石材资源，由此，生成了大量石砌建筑。石砌民居在空间布局、结构体系、构造与材料等方面受到地域自然环境、思想观念、文化风俗等影响，呈现出鲜明的建造特征，不仅向人们展示着地域文化和营建技艺，从更大范围来看，更是记录下了太行山地区的文化传播与交流脉络。井陉县位于晋冀交界的太行山腹地，沟通太行山东西两侧的华北平原与黄土高原，自古以来在军事、商贸、移民等方面都占据着显著地位，当地人将行为需求、价值观念和文化意识转为物质形式，集中反映在民居建筑上，成为晋冀两地历史文化缩影。本文以河北井陉县石砌民居为研究对象，归纳民居类型，从结构体系、建筑平面形制、立面形制、院落组织等方面由小及大阐述其特征，并凝练其文化内涵。Construction Technology营造技术81 石砌民居的生成环境与类型1.1 自然生成环境井陉县隶属河北省石家庄市，西与山西省阳泉市、晋中市接壤，因“四面高，中央下，如井，故曰井陉。”1域内山峦起伏，沟壑纵横，断裂明显，形成千沟万壑的地貌。属于暖温带半湿润大陆性季风气候带，表现为四季分明，日照充足，雨热同季2。由于地处太行山东麓迎风面，夏季易发大水，乔木难以生长，无法提供充足且优质的木材。而岩石外露的山体，覆盖着大量石灰岩，其硬度适中，极易进行人工开采，石块多呈灰色或灰黑色，块形大而整齐，棱角平滑，具备较好的物理与力学性能，为房屋建设提供了天然的建筑材料。1.2 人文生成环境从社会结构和风俗信仰来看，河北的宗族组织并不发达3，家庭结构多以核心家庭或直系家庭的小家庭为主，对房屋居住要求简单，居住形态较为稳定。世俗性和功利性的风水观则在一定程度上左右了建筑空间组织。从交通与经济廊道来看，井陉作为太行八陉之一，西接山西平定固关，东连鹿泉土门关，连接了太行山东西两侧农商最为繁荣、文化颇为昌盛的华北平原与汾河盆地4，有着“冀晋通衢”的称号。明清时期更是成为商贾、驿递通行的大动脉，推动了晋冀文化的交融与渗透。从移民与迁徙来看，明朝初期，战乱致使河北地区人口骤减，为了恢复生产，从洪武到永乐时期的 50 多年间，井陉所在的真定府接受了超过 20 万移民5，且绝大部分来自山西6，人作为最可靠的传播媒介，为井陉带来了相当程度的文化侵染，形成了紧密的文化共同心理。1.3 石砌民居类型井陉县现存的石砌民居修建于明、清及民国时期，在自然条件与历史文化的双重作用下，石材成为最主要的建筑材料，由此影响了当地建筑结构的选择，发展出了石木结构与石拱券结构两种结构类型，并生成了两种石砌建筑类型石木房与石窑，同时，衍生出了窑楼式建筑。这两类石砌民居在建筑平面布局、立面形制以及院落组织上都深受结构影响，表现出鲜明的建筑特征。2 石砌民居的结构体系2.1 木架搭石墙：石木结构体系石木结构体系经历了由传统木结构向木梁架与石承重墙混合建造的结构体系的转变。早期民居遵循“四梁八柱”的木结构原则，由前后檐柱承梁、山墙承檩，具有良好的稳定性。但当地林木资源匮乏，随着石砌技术的成熟，省去木柱，直接由石墙来承担上部木梁架及屋面荷载。然而，墙体承重的方式会导致“墙倒屋必塌”，为了提高墙体稳定性，石墙遵循双层墙体、下大上小的砌筑方法和规律。根据加工处理程度的不同，石材大致分为方正块石、平毛石以及乱毛石三种，为有效承载上部荷载，石墙厚度要做到 450650mm，由内、外两层墙体组合砌筑而成（图 1），最常见的为外半墙用平毛石砌筑，内半墙用乱毛石，有“外整内碎”的特点。同时，为了避免内外墙分离，每隔 23 层需设置贯穿内外墙体的满墙石，加强墙体横向拉结能力。若石材平整，可采用干砌法，缝隙中插入小石块做垫缝、补缝之用7，若石材之间的缝隙较大，则用黄泥浆砌法。两种方式均按石块承受荷载的大小，将大块石材置下，小块石材在上，错缝搭接砌筑。墙体上方的木屋架，有平顶梁架和坡顶梁架两种。平顶梁架构造形式简单，依次往上为梁、檩条、椽子、黄泥苫背以及炉渣灰屋面层。坡顶梁架结构以抬梁式为主，常见为五架无廊式，多为硬山式双坡屋顶，坡度在 2030间。当地民居因材施用，讲究“大料大用，小料小用，弯料弯用”，并对构造进行一定程度的简化，如采用并不完全笔直但粗壮的木材作为主梁，通过调整瓜柱或增加木垫层来统一檩条高度，只设金檩和脊檩，图 1：墙体构造图 2：石木结构民居比较Construction Technology营造技术9不设檐檩等。实际上，“木架搭石墙”的结构做法在山西地区也颇为常见（图 2），由于自然环境与经济发展水平略有差异，两地存在一定区别，如山西地区设檐檩，屋顶坡度更小，苫背采用本地易得的高粱秸秆或藤条等。但总体而言建造逻辑一致，结构体系的相似性程度较高。2.2 石块咬合攀联：石拱券结构体系石拱券结构可以抽象的分为上下两个部分，下部分是石砌体结构，即窑腿部分，上部分为拱券结构，即拱身部分，两者共同砌筑成跨空砌体，利用石头间相互咬合攀联，形成一个整体8，依靠拱券将重力和压力沿券传递至两侧的窑腿9，构成安全性能良好、坚固耐久的结构体系（图 3）。窑腿的受力与其所处的位置相关，最外侧的墙体需要承托较大的侧推力10，其厚度大，介于 9001350mm 间。当拱券以组合形式存在时，拱体内的弯拉力会转化成压力，让中间拱券侧推力相互抵消，受力更加均匀11，中间窑腿的厚度相应降低，在450700mm 不等。拱身结构的受力则与拱券跨度和拱矢息息相关，当拱矢与拱券跨度的比例（高跨比）大于 0.5 时为双心圆拱，受力最为合理，且其拱跨与矢高比例相对灵活，形成的空间更为自由，现今以居住功能为主的石窑，基本采用双心圆拱的拱身形式；高跨比等于 0.5 时为半圆拱，最易成型，施工方便，是早期石窑常用的拱身形式，其侧推力较大，随着双心圆拱的出现，现已较少使用；小于 0.5 时为弧形拱，用料少，但拱券受力大，结构最不稳定，多应用于不住人的储藏间（图 4）。此外，拱券主体结构完成后，需要在其顶部进行覆土处理，以加固结构并提高建筑的热工性能，其厚度通常在 1m 以上，最高可以达 2m。3 石砌民居的平面布局3.1 紧凑复合：石木房平面布局受山地条件限制，石木房的平面表现为开间小，进深浅，功能复合。23m 开间和35m 进深布局，与山西太行山区石头房的尺寸近似 12。开间数量根据所处基地可建设用地的大小以及户主经济能力和实际需求确定，一般正房和倒座为三开间或五开间，厢房为两开间或三开间。由于室内空间有限，开间之间往往不做隔断，利用火炕划分出私密空间与公共空间，空间使用方便，功能布置灵活（图 5）13。3.2 厚墙窄跨：石窑平面布局石窑按平面布局分为纵窑与横窑。纵窑由几个沿拱券纵深方向并联布置的