因材施造
——傳統(tǒng)民居建筑中的地域特色材料應(yīng)用淺析

文／辛雨辰 西安建筑科技大學(xué) 碩士研究生

李嘉麟 西安建筑科技大學(xué) 碩士研究生

龐 璐 西安建筑科技大學(xué) 碩士研究生

引言

建筑材料的應(yīng)用是建筑成型的物質(zhì)基礎(chǔ)。同時，建筑材料的肌理、質(zhì)感、色彩等體現(xiàn)出了豐富的文化表征。目前，對于中國傳統(tǒng)民居中建筑材料的研究成果豐碩，例如：陸元鼎[1]對于全國各地民居的材料及營造做法做出了全面的介紹；林志森等人[2]對福建民居“出磚入石”“牡蠣墻”等特色材料的營造方式做了全面介紹；尚路軒[3]對紫陽縣傳統(tǒng)民居建筑材料進行了梳理。另外，亦有大量學(xué)者基于營造材料視角對傳統(tǒng)民居的建造進行了科學(xué)研究，如東南大學(xué)楊俊[4]從材料屬性角度對草、木、竹這三種材料作出了科學(xué)的應(yīng)用分析；穆鈞[5]在現(xiàn)代夯土建造技術(shù)領(lǐng)域取得了創(chuàng)新性進展并將其運用于中國農(nóng)村建設(shè)領(lǐng)域。

在中國傳統(tǒng)民居材料的營造技法、熱工與安全性能、肌理及文化意義等相關(guān)方面的研究頗為豐碩，但是對于有些少見的特色材料下的地域性營造方式研究略顯不足。文章擬通過對具有典型地域特色材料應(yīng)用的民居案例進行分析，以此揭示不同民族、不同地理范圍內(nèi)對傳統(tǒng)民居營建的共性邏輯，并對其影響因素和必然性成因進行深入剖析，總結(jié)出一種“因材施造”的建造理念，闡明傳統(tǒng)民居自身存在的綠色建造經(jīng)驗與科學(xué)價值。

1 地域性建筑材料的應(yīng)用模式

傳統(tǒng)民居建筑對于材料的使用多以就地取材為主，并充分利用材料的特性，在保證建筑安全耐久的同時也降低了建造成本。中國傳統(tǒng)民居通過建筑材料的應(yīng)用得以表現(xiàn)豐富，形成了諸多巧用地域特色材料的典型民居營建案例。此類特色化建造方式，一方面得益于當?shù)氐膬?yōu)勢自然資源，一方面又受到了當?shù)厣a(chǎn)生活及社會經(jīng)濟狀況的影響。對于這種地域性建筑材料的獲取與應(yīng)用，大致可以分為自然類和人工類兩種。

1.1 自然類建筑材料的應(yīng)用

在中國古代社會的建筑實踐中，合理利用自然資源是工匠們的共識，因此在一些地域資源十分豐富的地區(qū)，當?shù)刈匀徊牧蠈τ诮ㄖI造起到了決定性的作用，這些富有特色的建筑材料使得當?shù)孛窬映蔀閮?yōu)秀典范，如陜南地區(qū)的石板屋面、西藏邊瑪墻、山東半島地區(qū)的海草房、云南“閃片”、泉州牡蠣墻等。

1.1.1 用頁巖鋪砌屋面的建造方法

作為建筑材料，在中國山石資源豐富的地區(qū)運用最為普遍。因此這些地方更容易出現(xiàn)具有地域性特征的石材應(yīng)用于民居的案例，如石頭墻及石板瓦屋面等民居形式。石板屋面是一種采用片狀頁巖疊壓鋪砌的屋面營造方式（圖1-1）。各地的差異性導(dǎo)致石板屋面的營造做法呈現(xiàn)多樣化特征，這種差異性往往體現(xiàn)在粘結(jié)層細部用料、石材疊壓方式和做工的細致程度上。例如：京西地區(qū)石板屋頂做法考究，采用厚度約2cm 的頁巖，每片巖石被精致打磨成方形，并按照傳統(tǒng)屋面掛瓦的方式“壓七露三”，整個屋面外觀整齊排列，因此屋頂呈現(xiàn)出規(guī)整的秩序感[6]（圖1-2）；相比之下，陜西省紫陽縣的石板屋頂做法較為簡易，石材直接鋪設(shè)在檁條之上，靠自身重力層層疊壓，石材少有加工，展現(xiàn)出渾然天成的肌理之美（圖1-3）。

圖1-1 石板屋面構(gòu)造示意圖

圖1-2 北京千軍臺村石板屋面

圖1-3 陜西紫陽縣石板屋面

1.1.2 用草筋維護屋面及墻體的建造方法

草筋作為生土建筑的輔料廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)民居建筑之中，部分地區(qū)直接將草作為主要材料用于當?shù)孛窬拥膲w及屋面建造當中，例如：江蘇漣水地區(qū)利用60cm 左右的野生紅毛草[4]，將草稈抹泥壓入墻體，使每排草一端嵌入墻體，另一端外露出屋面（圖2-1），形成了一種獨特跌落式的立面韻律。西藏地區(qū)將邊瑪草困扎后整齊地夯實成高度約70～80cm 的邊瑪墻，并在表面涂上醬紅色染料，凸顯建筑的莊重美觀（圖2-2）。草制屋頂在中國民居中運用廣泛，其中主要集中于云南少數(shù)民族聚集地、黑龍江、吉林、山東膠州半島等地。草因其纖維柔軟而具有靈活的編織方式，一般可以概括為草排式和厚鋪式兩大類，這是由于不同草種的材料屬性而引發(fā)的構(gòu)造差別[4]。草排式通過綁扎而成，一般用順挺的帶狀草（圖2-3）；厚鋪式通過壓桿抹泥，密集疊壓的方式苫蓋屋面，通常要鋪設(shè)多層，故面層較厚，以達到屋面的穩(wěn)定及防水要求，該方式一般用于桿狀草、絲狀草和海草等（圖2-4）。

圖2-1 紅毛草墻

圖2-2 邊瑪草墻

圖2-3 草排式屋面

圖2-4 厚鋪式屋面

1.1.3 用木板鋪砌屋面的建造方法

木材是中國傳統(tǒng)民居中廣泛使用的材料之一，并在長期的營建實踐中，逐步形成了大木作與小木作的木構(gòu)形式。但是采用木材作為建筑屋面的案例實不多見，其中木板屋頂是部分地區(qū)的井干式木房的屋面做法，該做法主要分布于云南及東北山林地區(qū)。在云南木楞房中屋面營造中，當?shù)貙⒛景逋咧苯痈采w在木條上，民間稱這種瓦面為“閃片”或“滑板”。木板瓦大多取材于沙松，工匠們將其直接剖成厚約2～3cm、寬約20cm、長約90～120cm 的單塊板材（圖3）。為了防止木板瓦被風(fēng)吹翻或錯位,常用橫向木條壓制在木板瓦上，并在其交錯銜接的部位或屋頂邊緣處用石塊壓住[7]。

圖3 木板瓦屋面

1.1.4 用牡蠣殼做墻體飾面的建造方式

閩南泉州及珠江三角洲地區(qū)適宜牡蠣生長，因此當?shù)鼐用癯Ｓ媚迪牃ぷ鳛榻ㄖ牧?。這種建造方式，目前文字記載中最早可追溯至唐代劉恂的《嶺表異錄》：“……余黨奔人海島野居，惟食蠔蠣，壘殼為墻壁?！蹦迪爥w一般用“內(nèi)磚外牡蠣”的混合砌筑方式。牡蠣殼在墻體外側(cè)，多選用20～30cm 左右，大小相仿且堅硬的牡蠣殼[8]，然后利用堅韌的鐵線將這些牡蠣殼串聯(lián)起來，每串牡蠣殼并排組合以加強殼與殼之間的整體穩(wěn)定性，最后采用殼粉研磨成的灰漿封縫粘結(jié)以加固墻體（圖4）。

圖4 牡蠣墻

1.2 人工類建筑材料的應(yīng)用

中國陶瓷手工業(yè)發(fā)達，這種傳統(tǒng)由來已久，手工業(yè)制品優(yōu)質(zhì)而豐富，許多工藝技術(shù)流傳至今。手工業(yè)產(chǎn)品的制作往往以地區(qū)性集中生產(chǎn)為主，例如陜西耀縣陳爐古鎮(zhèn)的耀州瓷、山西省陽城縣的冶鐵技術(shù)等。這些地方在生產(chǎn)過程中難免會留下生產(chǎn)余料或輔助加工材料，當?shù)鼐用駥⑦@些余料收集篩選后用于建筑建造，形成了許多代表性的建筑案例，如陜西的籠套墻、坩堝墻、“出磚入石”等。

1.2.1 用籠套砌筑墻體的建造方式

籠套為陶器燒制過程中套在陶器外部的筒狀器物，其目的是保護陶器，防止高溫開裂。因此，籠套是燒制瓷器中所需要的消耗品，經(jīng)采訪當?shù)毓そ?，每個籠套使用約5 次左右便會成為廢料而無法利用。故燒制過程中會遺留大量廢棄籠套，雖然失去了燒窯的使用價值，但其經(jīng)過窯溫烤焙后，質(zhì)地堅硬，抗壓強度極高，是絕佳的建筑材料。在陳爐古鎮(zhèn)，澄城堯頭村等地均可見大量使用籠套作為墻體填充材料。堯頭村中，大量窯洞的窯腿部分外表采用青磚砌筑，而內(nèi)側(cè)用籠套密堆積填充，青磚和籠套共同組成了建筑的圍護結(jié)構(gòu)（圖5-1—圖5-3）。

圖5-1 籠套墻構(gòu)造示意圖

圖5-2 籠套墻構(gòu)造示意模型

圖5-3 陜西籠澄城縣籠套墻

1.2.2 用坩堝砌筑墻體的建造方式

坩堝墻為利用廢棄坩堝作為建筑墻體、拱券等原料的砌筑方式。山西省陽城縣地區(qū)是中國坩堝冶鐵的發(fā)源地，在冶鐵生產(chǎn)中不可缺少坩堝這一輔助器具，其用量大且消耗快，部分坩堝僅高溫冶煉一兩次就無法使用，在這種情況下當?shù)鼐用駥⑵渥儚U為寶，回收坩堝以用于建筑材料。坩堝在墻體砌筑時一般采用兩種基本擺砌方式，一種是橫向擺放，即將鍋體側(cè)面外露于墻立面上；另外一種為縱向擺放，即將鍋口外露，該砌筑方式與磚塊的“順砌法”和“丁砌法”有著異曲同工的建造邏輯。當?shù)鼐用褚勒掌鲋?，在兩種砌法的組合下，產(chǎn)生了豐富的墻體建造形式[9]（圖6）。

圖6 豐富的坩堝砌筑方式

1.2.3 用碎磚石混砌墻體的建造方式

在泉州傳統(tǒng)民居當中，有一種利用碎磚石混合砌筑墻體的建造方式，當?shù)胤Q之為“出磚入石”。據(jù)史料記載，泉州在明萬歷年間（1604 年）發(fā)生過一次8.1 級大地震，市區(qū)中有許多民居倒塌，全城遺留下大量的廢墟材料。在短時間內(nèi)建筑用料緊缺的情況下，人們就地取材，直接利用地震后的殘碎磚石，進行有規(guī)則的磚石混砌。這種墻體豎向采用花崗巖固定，橫向采用紅磚堆疊，砌到一定高度后，磚石相互對調(diào)位置，使之受力平衡均勻?！俺龃u入石”墻體厚約30cm，前后磚石混合砌筑，并用灰漿黏合，使整個墻壁十分堅固渾然一體[10]（圖7）。

圖7 “出磚入石”墻體

2 民居建構(gòu)形式與地域建筑材料的適應(yīng)性分析

建筑材料作為建筑物基本物質(zhì)要素，是一切建造的前提。建筑材料的選擇與運用，直接關(guān)系著建筑結(jié)構(gòu)，而建筑結(jié)構(gòu)又決定了建筑形式。在傳統(tǒng)民居建筑中，建筑形式的地域性特色主要表現(xiàn)在屋面和墻體兩大方面。

2.1 建筑材料對屋面建構(gòu)形式的影響

在中國傳統(tǒng)民居中，屋頂主要分為平屋頂和坡屋頂兩大類，相對于平屋頂而言，坡屋頂?shù)钠露扰c屋頂材料有著密切關(guān)系。以石材和草為例，石板巖屋頂坡度范圍約為15°～25°，草屋頂?shù)钠露确秶s為10°～70°，而古代建筑瓦屋頂?shù)钠露确秶蟛糠衷?8°～34°[4]。相比之下可以看出，石板巖屋頂較為平緩，而草屋頂?shù)钠露葏^(qū)間范圍最大。

2.1.1 石板巖屋面建構(gòu)形式

石板巖屋頂大多采用頁巖，其密度相對較大，密度區(qū)間為2.1～2.8/g·cm-3，加上石片表面較為光滑，因此為了防止石板順著屋面下滑，故需要適當減緩屋面坡度，并以此發(fā)揮石材垂直方向的承壓能力，這就造成了石板巖屋頂?shù)木徠滦问?。盡管緩坡不利于排水，然而石材天然的防水性成為了石板巖屋面建造的前提條件。石板巖屋面所采用的頁巖致密而不透水，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凍性。在降雨量大的地區(qū)，例如貴州中部、陜南安康等，頁巖石片被廣泛應(yīng)用于石板房的建造，有效地適應(yīng)了常年降雨量大的氣候特征。

2.1.2 草屋面建構(gòu)形式

中國民居中草制屋面形式豐富，這一方面源于豐富的草種和靈活的編織方式，另一方面源于對當?shù)貧夂颦h(huán)境的應(yīng)對。

（1）東北寒冷地區(qū)的厚鋪式屋面較為平緩，一般控制在30°～36°左右，其中吉林朝鮮族的囤頂草房坡度只有10°[4]。該緩坡形式一方面受限于草料的組織方式，由于當?shù)氐慕z狀草未經(jīng)過抹泥或壓桿固定，故坡度不易過于陡峭；另一方面出于對室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)，適當降低室內(nèi)凈高能夠減少散熱。此外，當?shù)厥a(chǎn)的烏拉草熱惰性強，具有優(yōu)越的保暖性能，因此當?shù)囟嗖捎脼趵莺皲伾簧w屋頂，以增強屋頂?shù)谋匦阅堋?/p>

（2）云南南部的干欄式民居草制屋面坡度略陡，約為40°～45°[4]，以此解決該地區(qū)需要應(yīng)對屋面排水問題。同時陡峭的坡度得益于當?shù)夭菖攀轿菝娴木幙椃绞?，草排通過綁扎固定在椽架上，或是固定在椽子上面編織的方格網(wǎng)竹片墊層上，以這種組織方式增強了材料間的連接性。

（3）膠東半島的海草房屋面最為陡峭，其坡度約為50°～70°，以此減小海風(fēng)對建筑的負壓影響。海草的自然屬性為這極度陡峭的屋頂坡度提供了建造前提，海草纖維中富含膠質(zhì)，成團苫蓋的海草具有較高的膠結(jié)力，以此提升了屋面的整體性[4]，使得表面海草苫層不會脫落。

由此可見，無論石板巖屋頂還是草制屋頂，其所選材料的屬性和建造方式對屋頂形式產(chǎn)生了重要影響（表1）。

表1 建筑材料對屋面坡度差異性影響

2.2 建筑材料對墻體建構(gòu)形式的影響

傳統(tǒng)民居的墻體營造類型豐富，多展現(xiàn)了不同的建筑材料、不同的加工方式及營造經(jīng)驗與智慧。其中建筑肌理是墻體形式的直觀表現(xiàn)，通過對地域性建筑材料營造方式的梳理，提出了以下五種墻體肌理形式類型（圖8）。線狀類型是建筑肌理呈現(xiàn)纖維化的細長形態(tài)，表現(xiàn)出了極強的方向性，這種組成材料的尺寸長寬（厚）比極大，以至于某一方向尺寸可以被忽略，例如藏族碉樓的片石砌筑墻體、草排編織的墻體等。條狀類型與線狀類型的肌理相似，只是其寬（厚）度略大，但依舊顯示出了肌理構(gòu)圖的方向性，這種構(gòu)成方式甚至影響到了建筑屋面的表現(xiàn)肌理，例如京西地區(qū)民居中規(guī)則排列的石板巖屋頂、云南的木板瓦屋頂?shù)?。不?guī)則面狀類型是構(gòu)圖呈現(xiàn)不規(guī)則、無方向性的樸素之感，這種肌理往往由尺寸各異的塊狀材料組成，例如塊石卵石火山巖等石材砌筑的墻體、紫陽縣不規(guī)則的石板巖屋面、牡蠣墻等。規(guī)則排列狀類型是尺寸相同的模數(shù)化材料以密堆積的方式整齊排列，構(gòu)圖呈現(xiàn)強烈的秩序性統(tǒng)一性，例如籠套墻、坩堝墻。最后一種組合類型由上述面狀類型和條狀類型組合而成，構(gòu)圖靈活韻律感強，例如泉州民居出磚入石這一墻體營造方式。由此可見，這些傳統(tǒng)民居建筑的肌理形式，很難以民族地理范圍去劃分，而是以建筑材料去劃分，由此表明了特色材料對于建筑營造方式及鄉(xiāng)土文化表達產(chǎn)生了基礎(chǔ)的定性影響。

圖8 墻體肌理的類型分析

結(jié)語

本文對中國傳統(tǒng)民居地域特色材料應(yīng)用方式進行了梳理，探究材料對于建筑形式的豐富性表現(xiàn)及材料選擇的必然成因，以此得出傳統(tǒng)民居建筑在經(jīng)濟技術(shù)有限的條件下，形成了“因材施造”的建筑建造節(jié)約理念。盡管“節(jié)約”是一種本能意識，但在傳統(tǒng)民居中卻暗含了低技高效的營造智慧。這種擇材方式具有一定的環(huán)境適應(yīng)性，是在長期經(jīng)驗檢驗下得出的最優(yōu)方式，鑄就了中國豐富優(yōu)秀的建筑典范。同時，“因材施造”對于現(xiàn)代建筑設(shè)計具有借鑒意義，通過古法新生，發(fā)揚并傳承優(yōu)秀的建筑文化，使建筑與鄉(xiāng)情共鳴。

圖表來源：

圖1-2：參考文獻[6]

其余所有圖片表格均為作者自繪