窑洞建筑的结构分析
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陕北窑洞的形式和技术解析——建筑科学基础2课程作业班级:城市规划0802班姓名:王璐学号:19指导老师:岳鹏摘要:陕北窑洞是一种传统特殊的民居建筑形式,它以成为陕北的一种符号与象征。
它特殊的建造工艺,使其具有节能、节地、环保又经济适用,而它所具有的独特的文化和建筑内涵,又表现了传统建筑之美。
其独特的“天人合一”环境思想有对现代的建筑具有积极地借鉴意义。
本文通过对陕北窑洞建造方式、布局形式、功能需求等方面进行介绍,从中发掘出这种建筑形式在生态环境、精神内涵、文化底蕴等深层次方面的价值,帮助今后对不同建筑类型的学习及认识。
关键词:窑洞民居生土建筑生态建筑Abstract:The cave dwelling in Northern Shaanxi Province is a traditional and special residence type。
It has become a symbol of Northern Shaanxi. Its special build process make it not only could save energy and land but also environmental and worthwhile. Its special culture and architecture connotation also perform the beauty of traditional architecture. The environmental view point of “HARMONY” will have actively reference of modern architecture. This article will introduction the way of build, the form of layout and the function of the cave dwelling. Form those we can find this architectural form have many important values in ecological environment、spirit connotation and culture. It can help me understand different type of architecture.Key words: cave dwelling dwellings generates building ecological building正文:窑洞式住宅是陕北甚至整个黄土高原地区较为普遍的民居形式。
窑洞的基本特征一、引言窑洞,又称地洞、地窖,是中国古代农村地区常见的一种传统住宅形式。
窑洞的基本特征包括建筑结构、功能用途、气候适应性等方面。
本文将从这些方面对窑洞的基本特征进行介绍。
二、建筑结构窑洞的建筑结构一般由土壤、石材或砖石等材料构成。
通常采用挖掘地面并搭建屋顶的方式建造,形成一个半地下式的住宅空间。
窑洞的墙壁和屋顶由土壤或石材堆砌而成,具有较好的保温和隔热性能。
窑洞的入口通常位于地面上,通过楼梯或斜坡进入。
三、功能用途窑洞主要用于居住,也可用作仓库、地窖等。
窑洞的低温、湿度较低的特点使其适合储存粮食、蔬菜等物品。
此外,窑洞还能提供一定程度的防御功能,对于农村地区的居民来说具有重要的保护作用。
四、气候适应性窑洞的建筑结构和材料选择使其具有较好的气候适应性。
窑洞的半地下式结构可以降低室内温度的波动,保持相对稳定的温度。
窑洞的墙壁和屋顶具有良好的保温性能,可以在冬季保持室内温暖,在夏季保持相对凉爽。
五、地理分布窑洞主要分布在中国的北方地区,如陕西、河南、山西等省份。
由于北方地区气候条件较为恶劣,窑洞成为当地人们居住的首选。
此外,窑洞在中国古代农村地区也比较常见,如江南、华北等地也有一定数量的窑洞存在。
六、优点与挑战窑洞的优点在于其建筑结构简单、成本低廉,适应性强等。
窑洞的建造不需要大量的材料和技术,普通农民也能够进行建造。
窑洞具有良好的保温和防御功能,可以满足人们的基本居住需求。
然而,窑洞也存在一些挑战,如室内采光不足、通风不畅等问题,需要进一步改进和完善。
七、窑洞的现代变革随着科技和社会发展,窑洞也在不断发生变革。
一方面,现代窑洞在建筑结构、材料选择上进行了改进,更加注重舒适度和环保性。
另一方面,窑洞也被赋予了新的功能,如文化创意产业、旅游观光等,使其成为一种具有经济价值和文化价值的建筑形式。
八、结语窑洞作为中国古代农村地区的传统住宅形式,具有独特的建筑特征和适应性。
窑洞的建筑结构、功能用途、气候适应性等方面都体现了人们对环境的智慧利用和对生活的需求。
结构类型窑洞窑洞,是中国黄土高原地区一种独特的居住形式,是中华民族传统建筑艺术的瑰宝。
它深藏于厚厚的黄土层之中,与大地浑然一体,承载着丰富的历史文化和民族情感。
窑洞不仅是一种居住空间,更是一种生活哲学和自然观念的体现。
一、窑洞的结构特点窑洞的结构类型主要分为靠崖窑、地坑窑和锢窑三种。
靠崖窑是直接在黄土崖壁上挖凿而成的,充分利用了崖壁的稳定性,减少了对地面资源的占用。
地坑窑则是在地面以下挖出一个方形的深坑,再在坑壁上挖出窑洞,这种窑洞冬暖夏凉,具有良好的保温效果。
锢窑则是一种用砖石等材料砌成的窑洞,虽然材料不同,但依然保持了窑洞的基本结构特点。
二、窑洞的建造工艺窑洞的建造过程充满了劳动人民的智慧。
首先,选址是至关重要的一步,需要选择黄土层较厚、地势较高、向阳且避风的地方。
然后,开始挖掘工作,用简单的工具和人力一点点地挖出窑洞的形状。
在挖掘过程中,匠人们会根据黄土的质地和湿度,不断调整挖掘的角度和深度,确保窑洞的稳固和安全。
最后,对窑洞进行内部装修和装饰,使其既美观又实用。
三、窑洞的文化内涵窑洞不仅是一种居住形式,更是一种文化的象征。
它体现了黄土高原人民对自然的敬畏和尊重,以及对生活的热爱和追求。
在窑洞里,人们与自然和谐共生,享受着大自然的恩赐。
同时,窑洞也是黄土高原地区人民智慧和创造力的结晶,展现了他们对生活的独特理解和审美追求。
四、窑洞的现代价值在现代社会,窑洞依然具有一定的实用价值和文化意义。
首先,作为一种绿色建筑形式,窑洞具有节能、环保、可持续等特点,对于推动绿色建筑的发展具有重要意义。
其次,窑洞作为一种文化遗产和历史记忆,对于传承和弘扬中华优秀传统文化具有重要作用。
此外,窑洞还可以作为一种旅游资源进行开发,吸引游客前来参观和体验,促进当地经济的发展。
总之,窑洞是中国黄土高原地区一种独特的居住形式和文化现象。
它不仅具有独特的结构特点和建造工艺,还蕴含着丰富的文化内涵和现代价值。
在今天这个快速发展的时代里,我们应该更加珍惜和保护这一传统建筑形式让它在现代社会中焕发新的光彩。
窑洞抗震构造措施引言窑洞是中国古代一种特殊的建筑形式,其具有独特的抗震性能。
然而,由于窑洞的结构特点及其在地震中的表现,我们在设计和建造窑洞时需要采取一系列的抗震构造措施来提高其抗震性能,保障建筑的安全性。
本文将对窑洞抗震构造措施进行详细讨论。
窑洞的结构特点窑洞是一种地下建筑形式,通常以半地下室和半地上的方式建造,具有以下几个结构特点:1.地下部分:窑洞的地下部分一般采用多层次的建筑形式,以增加结构的稳定性和承载能力。
2.半地上部分:窑洞的半地上部分通常由砖石、石材等材料建造,形成拱顶或穹窿结构。
这种结构形式能够均匀分散地震作用的力量,提高抗震性能。
3.刚性承重结构:窑洞采用坚固的石材或砖石等材料建造,其自身具有较高的抗震能力。
窑洞抗震构造措施为了提高窑洞的抗震性能,我们需要采取如下的抗震构造措施:1. 加固基础窑洞的基础是保证其稳定性和抗震性的重要组成部分。
为了加固基础,我们可以采用以下方法:•增加基础的面积,以增加承载能力和稳定性。
•使用钢筋混凝土加固基础,以提高其抗震能力。
2. 加强墙体结构窑洞的墙体结构是其抗震性能的重要组成部分。
为了加强墙体结构,我们可以采用以下方法:•加固墙体的连接处,使用钢筋等材料加固墙体的横向连接,增加其整体刚度。
•在窑洞的内部设置抗震支撑结构,增加墙体的耐震能力。
3. 设计合理的拱形结构窑洞采用拱形结构的半地上部分能够均匀分散地震作用的力量,提高其抗震性能。
为了设计合理的拱形结构,我们可以采用以下方法:•使用优质的石材或砖石建造拱顶,以增加其承载能力和耐震能力。
•设计合理的拱顶几何形状和尺寸,以提高其稳定性。
4. 加强屋顶结构窑洞的屋顶结构也是其抗震性能的重要组成部分。
为了加强屋顶结构,我们可以采用以下方法:•使用高强度的建筑材料,如砖石、钢筋混凝土等,以增加屋顶的承载能力。
•设计合理的屋顶形式,如圆顶、拱顶等,以提高其抗震性能。
结论通过采取上述的窑洞抗震构造措施,我们可以提高窑洞的抗震性能,保障其在地震中的安全性。
窑洞结构特点
窑洞是一种古老的建筑结构,这种类型的建筑源于中国的河南地区。
窑洞的结构形式是在一个沟里,由土坯和泥土组成。
该结构定义了窑洞的不同部分,比如门厅、厢房、客厅、厨房等。
这种结构让建筑能够更好地适应各种地形和温度,以及灾难的威胁。
窑洞的特征在于沟壑和砌筑形式,这些结构能够减少建筑物受到冷热温差影响时产生的冲击,从而保护窑洞内部的空间。
窑洞的墙体一般是由土坯和泥土,大约10厘米厚,并且用大量的沙子和草膏涂
抹在外侧,以保护墙壁免受空气的侵蚀。
这种多层次的结构能够起到隔热的作用,可以改善建筑内部的温度,以及室内的湿度。
窑洞的墙体上还有一些装饰,这些装饰主要是采用木材雕刻而成,可以装饰门厅、厢房等空间。
此外,窑洞的屋顶由砖和屋檐叠加而成,拥有良好的隔音效果,可以防止声音传播。
在汉代,窑洞开始被用作学校、庙宇和商店,也开始使用砖瓦和木材来修建窑洞结构,形成窑洞建筑的复杂形态。
除了结构特点,窑洞的文化特色也有很多。
许多窑洞建筑都有传统的民间文化,比如开幕活动、节日庆典、家庭传统活动等。
这些窑洞建筑更多地表达了当代文化,阐述了不同地区文化遗产的多样性。
总而言之,窑洞是一种古老而独特的建筑结构,它们的结构特征使它们更加适应环境,能够保护建筑内部的空间,以及装饰墙体和屋顶,还可以文化遗产的多样性得以表达。
正是这些建筑的特点,使得窑洞建筑仍然占据着中国传统建筑的一席之地。
浅 析 陕 西 窑 洞毛文颜(西南民族大学化学与环境保护工程学院2002级城市规划班 2005.11.9)摘要[1]:陕西窑洞主要分布在陕北,指陕西省延安、榆林等地的窑洞式住宅。
它建在黄土高原的沿山与地下,是天然黄土中的穴居形式,冬暖夏凉,不破坏生态,不占用良田,是经济省钱的建筑方式。
陕北窑洞有靠山土窑、石料接口土窑、平地石砌窑多种,一般城市里以石、砖窑居多, 而农村则多是土窑或石料接口土窑。
主要形式有地坑窑、沿崖窑、锢窑。
窑洞的布局十分灵活,多随地势挖掘,无固定的朝向,由成排的圆拱组成重重叠叠、高低错落的村落。
关键词:地坑窑 沿崖窑 锢窑 窑院1 中国传统民居的地下空间环境[2](1)与大地相联系 生土窑洞的院子、土坯、间楼都是用生土夯打或土坯砌筑的,有的整个村庄建在地下,是建筑生根于大地的典型代表,其自然风格与乡土气息充分体现了敦厚朴实的性格。
(2)冲沟里的村庄与水土保持 在冲沟中进行村落建设,以改善黄土高原的环境,控制水土流失。
(3)地下村庄、文明建筑 生土窑洞民居可分为地坑式、沿崖式及土坯拱式三种。
地坑式是地面上挖坑,坑内三面或四面开凿窑洞居住;沿崖式是沿山边及沟边开凿窑洞,不占耕地,节约良田;土坯拱式以土坯拱后覆土保温,是建在地面上的窑洞。
三种窑洞不论是地段的利用、院落的划分、上下层的交通联系、采光通风及排水方式等,都有很巧妙的处理方法。
(4)地下空间 地下窑洞的组合保持了北方传统四合院正房三间的格局,有厨房和贮存粮食的仓库、饮水井和渗水井以及饲养牲畜的棚栏,形成了一个舒适的地下庭院。
地下民居体现了特殊功能与低造价的统一,无内衬的黄土窑洞约为一般地面建筑造价的1/10。
在人与自然的关系中表现了人工与自然的结合,窑洞受自然条件和环境的支配,人工融于自然之中。
(5)明暗的图案 在窑洞式民居中,由地上的门楼通过隧洞渐次地进入地下庭院的过程,光的明暗变化具有明显的导向作用。
(6)闪烁的光线 为什么人们感到透过晃动的树叶或花格窗的光线非常美?是因为过于强烈的直接光产生强烈的明暗对比,给人以不快感;以暗墙为背景的窗边角处有炫咣,树叶或花格窗减少刺眼的炫光;透过小尺度的图案有特殊的视觉效果。
窑洞的建筑特点分析窑洞一般有靠崖式窑洞,下沉式窑洞、独立式等形式,其中靠山窑应用较多,它是建筑在山坡,土原边缘处,常依山向上呈现数级台阶式分布,下层窑顶为上层前庭,视野开阔。
下沉式窑洞则是就地挖一个方形地坑,再在内壁挖窑洞,形成一个地下四合院。
陇东黄土高原是天下黄土最深厚的地方,而庆阳地处典型的陇东黄土高原区,是居民窑洞最多最稠密的地方。
窑洞密密层层,鳞次栉比,有人曾喻为:如挂在云雾中的洞天神府,似镶嵌在黄土高原上的颗颗明珠。
上至周先祖时期,土窑洞就遍布山原谷地。
《诗经》称为陶复陶穴,唐宋时期,窑洞种类增多,每个窑洞有了明确分工,有暗庄、明庄和四合院庄,明清时期出现了小城堡,高大土墙将一组窑洞或土炕围起来,以防御兵荒和盗贼,俗称为堡子。
窑洞的修建,庄面子一般高至九米,长十七至二十三米,用镢头修刮成水波等花纹,正面挖窑三至五孔,侧面根据地形也可挖一至三孔窑,前面取土为平空地,一般为三面筑墙,修建大门门楼。
窑洞一般高四米,宽八尺至一丈,深三丈,正面的主窑比其他窑洞略高,作正堂为长辈居住。
窑口砌墙安门窗,一般为一门三窑洞或一门二窗,靠窑顶的窗子称天窗。
窑内靠山墙均盘有土炕,土炕一边紧接山墙,一边紧连窑壁,留有炕洞门,烧柴点炕,满窑生暖,主窑坐炕,其乐融融,修窑洞一般以山形走向,避湿就干,避低就高,避阴就阳。
庆阳窑洞的种类很多,细算可分十多种,但按大类分,有三种,即明庄窑、土坑窑、箍窑。
庄窑:也叫崖庄窑,它一般是在山畔,沟边,利用崖势,先将崖面削平,然后修庄挖窑。
陶复陶穴中的陶复,指的就是明庄窑,有一庄三窑和五窑,也有五只以上的,宁县瓦斜乡有一个千年大窑洞,占地200平方米,一门五窗,窑内可容纳数百人集会。
在董志原、草胜原等大原上,也有利用胡同修庄的,由于崖势不高,有得下挖几米再挖窑,往往形成三面高,一面低,这种庄子被称为半明半暗庄。
土坑窑:这种窑都在平原大坳上修建,先将平地挖一个长方形的大坑,一般深五至八米,将坑内四面削成崖面,然后在四面崖上挖窑洞,并在一边修一个长坡径道或斜洞子,直通原面,作为人行道。
窑洞建筑类型窑洞建筑类型是窑洞文化特色的形成,每个类型的分类依据都是根据各自的特色,每个分类依据都是结合专业知识以及实际情况。
下面就窑洞建筑类型为大家分享一下。
顶门窗土窑地基就绪后开高3米、宽0.7米的长方形土口,1~2米后旋成拱形,掏空三四米左右。
留土炕,挖炕洞和烟洞。
自然干燥后,上安0.7米见方的一个窗子,下安一扇门,麻纸糊以后便能居住,冬暖夏凉。
但光线太暗,泥糊抹面,亦不雅观。
大门窗石窑纯粹用石头圈成高3.4米左右、宽3米至3.5米的拱形窑洞,多为6~10米深。
火炕另盘,形式自取,定有“尺八的锅台二尺的炕”之高低规格。
“狗窝,卧下狗,烟洞转开斗,出烟一袖口,风刮如雷吼。
”这是烟洞的标准。
此种窑洞大门大窗,经久耐用,光线好。
吴堡乡比较多。
用料和门面的好坏,主要取决于凿面子粗细。
解放前富户多一寸三錾,特富者上马头石,盖厦檐,顶“露明柱”。
穷者手锤科四正即可,甚至有垒“人”字墙面的。
全县以宋家条村的石窑为最。
宋家川、南山上、砖窑山有天才石,自然白色花面,不需要錾刻,只要凿四正即可。
门窗以平樯为主梁,上面是半圆,下面方形窗子和门。
门有单扇和双扇两种形式。
大门窗接口土窑沿黄河一带,胶土多,质硬而油性大,取石也容易,先铲开崖面,留下土楦。
接1.7米左右深的石窑口,大小同纯石窑。
隆冬时节,倒楦,跟上窑口的方向、高低、宽窄打窑洞,留土炕。
深浅随便,以土质好坏、人口多少而自定。
浅窑为撑炕,深窑为厢炕。
三条炕洞,直通烟囱,连接灶膛。
面石好坏,差别也很大,土窑洞一般要上箍,防止土质干裂下塌。
麦秸泥抹数次,后用麦壳子软泥抹一次,干后便能居住。
现在内部多用石灰或白垩土粉刷。
此种窑洞,土石掺半,耐风雨侵蚀,冬暖夏凉,二八月温和,胜过纯石窑,多为农家喜爱。
专家也认为,山区的土窑洞冬夏室温适中,有利于人的身体,故长寿老人多出在山区。
但要红壤土山,黄土山切不可打窑洞。
大门窗泥结窑吴堡三道塬,取石不易,黄土又不可打洞,过去只能用麦秸土掺水作坯,晒干后圈窑。
现代节能建筑的标本-窑洞一、应用背景伴随着我国人民生活水平的提高,我国的城市建筑如雨后春笋般赫然崛起。
而建筑本身从建造到被人们使用的过程中不断出现能量的消耗与浪费,同时我国又面临着严峻的能源紧缺形式,建筑节能的应用刻不容缓。
于是,众多的学者将目光投向了这种传统民居——窑洞。
在我国传统建筑中,窑洞是民居的重要组成部分,是我国绿色建筑的代表之一。
尽管看上去似乎难登大雅之堂,但它具有节能、节约资源、适应特殊的区域气候、与区域环境谐调等特征,是其他普通建筑不可比拟的。
窑居生活是人类健康、环保的生活方式,并且有着冬暖夏凉的室内环境,原因在于黄土的热工性能可以调节窑洞的微气候。
一方面,黄土是有效的绝热物质,围护结构的保温隔热性好,热量散失少;另一方面,黄土与砖石又是非常好的蓄热体,具有较高的体积热容量。
室外温度和太阳辐射作用在窑洞外围护结构的外表面经过围护结构向室内传热,即使室外温度变化剧烈,但是由于黄土较高的热容量,一方面产生波幅衰减,一方面热运动减慢而产生了时间延迟,保证了室内相对稳定的热环境,这就是人们熟知的冬暖夏凉的原理[1]。
窑洞围护结构的保温蓄热功能,减少了使用过程中的采暖负荷,天然材料的运用避免了加工运输的能耗,生土建筑[2]还具有透气、不潮湿、不结露、湿调节能力强、隔声等特点,这些特性使窑洞成为天然的绿色建筑。
它们经过了岁月的考验,是丰富经验的积累,为生态建筑、绿色建筑的发展提供了借鉴。
二、窑洞的现状2.1窑洞的结构从建筑的布局结构形式上划分可归纳为靠崖式、下沉式和独立式三种形式。
靠崖式窑洞有靠山式和沿沟式,窑洞常呈现曲线或折线型排列,有和谐美观的建筑艺术效果。
在山坡高度允许的情况下,有时布置几层台梯式窑洞,类似楼房。
下沉式窑洞就是地下窑洞,也称地坑窑或天井窑。
主要分布在黄土塬区,没有山坡、沟壁可利用的地方。
这种窑洞的作法是:先就地挖下一个方形地坑,然后再向四壁挖洞,中间形成封闭的地下四合院,俗称天井院、地坑院。
窑洞的构造原理窑洞是一种特殊的地下居住建筑,主要分布在中国北方的黄土高原地区。
它是以土地为基础,利用黄土、砖石、木材等自然材料而建造的。
窑洞的构造原理主要可以从地基、主体结构和内部布局三个方面进行解析。
首先是地基的构造原理。
窑洞的地基采用回填式的设计,即将地下土层挖掘出来后再重新填充,以达到稳固和保温的目的。
地基的下部一般还会挖掘一个深度较浅的地下室,用于存放粮食和其他生活物资。
上部用黄土夯筑成坚实的地堡,然后再用石头、砖块等进行覆盖,以增加窑洞的稳定性和防水性能。
其次是主体结构的构造原理。
窑洞通常由前堂、中堂和后堂三个相连的房间构成。
前堂通常用作客厅和起居空间,中堂用作卧室,后堂用作厨房和储藏室。
在主体结构的建造过程中,通常采用抹灰、刷白等技术,使内外墙面富有质感和装饰性。
此外,窑洞还会在地下安装通风窗和烟囱,以保证室内空气的流通和烟雾的排放。
最后是内部布局的构造原理。
窑洞内部通常呈半圆形或整圆形,这种形状的设计有利于减少房间的墙面面积,减少热量的散失。
窑洞内部会划分出不同功能的区域,如起居区、睡眠区和厨房区等,在保证舒适居住的同时,也为人们的生活提供了便利。
此外,窑洞内还会设置灯具、暖炉、床榻、席蓆等家具,以满足人们的生活需求。
总的来说,窑洞的构造原理与地域环境和自然资源有着密切的关系。
黄土高原地区的土质干燥易裂、温差大,窑洞通过回填地基、夯筑墙体和合理布局等方式,在保温、通风和采光方面都有着独特的优势。
此外,窑洞还具有经济实用、环保节能等特点,适应了当地的生活需求和气候条件。
然而,随着现代化的发展,窑洞逐渐被淘汰,现今还能看到完整窑洞的地区已经越来越少。
但窑洞作为中国独特的建筑形式,仍然具有考古学、民族学和建筑学的研究价值。