关中地区地坑院村落营建中的生态智慧挖掘——以三原县柏社村为例

毛铛桥，赵宏宇（吉林建筑大学）

1 引言

地坑院又称“下沉式窑洞”、“天井窑院”，主要分布在我国豫西、晋南、陇东和渭北一带的黄土高原地区，是一种“平地挖坑，四壁凿窑”的民居形式[1]。地坑院最早起源于石器时代的穴居和半穴居，距今已有两千多年的发展历史，是生土建筑和绿色建筑的典型代表[2]，具有取材方便、成本低廉、易于施工、经久耐用、循环再生等特点。地坑院村落的营造方式、营建技艺、材料选取都依托于自然，最大化融于自然并与自然相适应，保证了人、建筑、环境的和谐相处。地坑院村落营建中的生态智慧具有重要研究价值，值得现代村落建设发展所借鉴。

2 柏社村地坑院概述

柏社村隶属于陕西省咸阳市三原县，地处黄土高原和泾渭平原交界地区[3]，是关中通往陕北、甘肃和宁夏等地的重要通道，也是三原县的北门户，历史上是兵家的必争之地。柏社村最早起源于晋代，距今已有1600余年的发展历史，是关中平原地区乡土民居的典型代表，享有“天下地窑第一村”、“中国生土建筑博物馆”等美誉[4]。据统计，柏社村保留有传统窑洞民居780 院，其中地坑院民居为225 院，目前保留完好的为148院，是我国现存地坑院规模最大、分布最为集中的区域之一。柏社村于2013年9月被公布为第二批中国传统村落，并于2014 年3月10日，入选中国历史文化名村名录。

3 宏观层面村落选址择地的生态智慧

3.1 地形地质影响下的村落选址

地形地质深刻而广泛地影响着村落的选址布局。柏社村整体地势为西北高东南低，先民们借助自然环境，将村落选址于塬坡南麓，坐北朝南，北部高起的凤凰山、嵯峨山等山塬能为村落抵挡冬季来自西北方的寒风，在雨季村落能够利用自然地势导排雨水，防御洪涝灾害。柏社村所处的黄土台塬地貌整体较为平整，但在村落北部因有沟壑存在，地形的垂直变化较大，当地居民利用这些特点，将靠崖窑与地坑窑相结合，形成了柏社村灵活多变、形态丰富的窑洞组合方式[5]。此外，柏社村在选址时首先避开地质灾害的频发区，选址于土层深厚、土质均匀密实且具有垂直节理的黄土台塬地区，该地区降雨量小、植被茂盛，土壤的含水量低、稳定性好，为村落地坑院挖掘提供了天然的条件。

3.2 基于生产生活需求的村落布局

柏社村作为典型的农耕型村落，先民们在村落布局时充分考虑了塬上的地势、土壤、水源等是否适宜于农业耕种[6]，将村落布局在地形相对平缓、耕地面积宽广的区域。水源作为农业生产必不可缺的条件，就近取水成为村落布局需要考虑的重要因素。柏社村所在的台塬地区地下水充沛，村落东西两侧的浊峪河与清峪河也能提供充足的水源，为村落的生活用水、农业生产用水提供了重要保障。

4 中观层面村落空间营建的生态智慧

4.1 顺应自然地势的地坑院布局

地坑院的合理选址布局是影响整个村落安全的关键。地坑院是以黄土作为维护和支撑体系的乡土民居，柏社村所处地区为典型的湿陷性黄土地质，其面临的最大灾害为水灾，因此选择适宜的位置布局是保障地坑院寿命与人身安全的关键。柏社村整体地势西北高东南低，北部有数条自然形成的雨水冲沟，地形变化剧烈，地坑院选择在冲沟之间的高平之地上布局，并沿地势延展，避免了地坑院遭受水患的影响，这种布局不仅是柏社村先民长期应对自然侵害的结果，也是人们结合自然环境的生态智慧创造。

4.2 应对洪涝灾害的排蓄模式与治水体系

柏社村应对洪涝灾害的排蓄模式与治水体系体现在整个村落的布局中。村落北部有数条自然形成的雨水冲沟，可连至浊峪河，是整个村落导排雨洪的主要渠道，先民们依据地势在村落内部结合道路修建排水沟，并与主要排水渠道相连，形成村落的排导系统。在1600余年的建设发展历史中，柏社村在每个建设阶段都会在村落北部和中心位置结合低洼地形布置涝池，雨水在到达村落之前，先在涝池中存蓄，后流出，降低水流速度，沉淀泥沙，降低洪水的冲击力和对村落造成的污染。与此同时，多个涝池集蓄的雨水可供农时所用，缓解了旱季缺水问题。

4.3 基于自然和社会环境的村落空间组织

柏社村地坑院的空间分布是在黄土台塬地貌和关中地区社会因素的共同影响下，通过长期自组织形成的[7]。在自然环境条件的影响下，地坑院在空间组织上呈现散状分布，在地形、道路、绿化等因素影响下将村落的空间划分为多个小组团。社会因素是指柏社村的邻里关系，古代柏社村频繁遭受战争和匪患，地坑院虽具有防敌、防盗抢的作用，但其入口是薄弱环节，因此，邻里守望变得十分重要。在柏社村的邻里空间组织上，邻里多以2-3 户为一单元，他们互相守望、彼此谦让，形成了村落的防御体系。

5 微观层面地坑院空间塑造的生态智慧

5.1 应对风沙和温差变化的居住单元

地坑院特殊的建造方式使其在应对风沙灾害和严寒酷暑方面具有独特优势。地坑院通过“减法”的建造方式，挖掘地下空间的黄土获得居住空间，最大限度减少对周围环境的影响，避免居住空间暴露在恶劣天气或环境中[8]。因此，在冬春风沙灾害频发的季节，地坑院能够有效抵挡肆虐黄土高原的大风和沙尘暴等恶劣天气。此外，地坑院由黄土挖凿成型，除洞口部位相对单薄外，其他几面全部包裹在黄土层之中[9]。厚实的黄土层具有良好的保温隔热性能，当室外温差变化剧烈时，地坑院能够保证室内温度稳定在10℃～22℃之间，达到冬暖夏凉的效果。

5.2 单元管理的院落导蓄体系

柏社村地坑院应对雨水的主要策略为防止雨水倒灌的“堵”、窑顶雨水的“排”和院落雨水的“渗”[10]。“堵”是通过在地坑院坑口四周修建拦马墙，起到防止窑顶雨水倒灌入地坑院作用；“排”主要是在窑顶从拦马墙向四周找坡度修建排水坡，并在外围做排水沟与村落排水体系相连，防止窑顶雨水向地坑院汇聚；“渗”主要是地坑院院落内部的雨水处理方式，地坑院院心常为黄土夯实或自然状态，以利于雨水通过黄土的强渗透性下渗，在雨水较大时，可利用位于地坑院阴位的渗井解决雨水的排放及下渗问题。

5.3 遵循节气的地坑院低维护机制

柏社村先民通过遵循节气特征，结合农耕活动对地坑院开展维护，延长其使用寿命，保障人居安全。地坑院的维护主要在秋冬季节进行，此时的土壤干燥、松软，方便进行加固和夯实。对于窑顶的维护，村民们通过每年用石滚碾压一次，每两三年用草泥涂抹一次，保证排水通畅、雨水不渗漏[11]。对于窑面主墙的维护，除了用糊琪加固之外，外侧墙面还要用麦秸泥涂抹，保护窑面不受侵蚀。

6 地坑院村落营建的生态智慧对现代村落建设的启示

柏社村地坑院的形成与发展集中体现了先民们的生态智慧观，是从宏观到微观都能与所处环境相适应的动态过程。经过对柏社村地坑院营建过程的研究，总结出柏社村地坑院在营建过程中古朴的生态智慧，探究出柏社村在千百年发展过程中适应自然环境、应对自然灾害、塑造建筑空间的营建策略。

6.1 与自然相适应的村落选址

村落的选址布局是对周边自然环境的选择和自身主观意识活动的结果。在古代农耕文明的社会背景下，受制于生产力发展水平，先民们最大程度的借助自然环境，通过综合考虑村落地形地势、地质、气候、水源等自然条件，因地制宜的布局村落，从而构建了稳定、宜居的生产生活空间。

6.2 融入减灾理念的生产生活空间布局

安全是一个村落生存发展的基本条件。柏社村周围有大面积的农田、果林以及村落内部的楸树林，除了在满足人们的农业生产、宜居生活空间等需求之外，还能防止水土流失、减缓地表径流，以保护地坑院。在恶劣的自然环境下，柏社村先民在改造和利用自然的过程中不断探索，将防灾理念融入村落生产生活布局中，充分彰显了尊重自然，利用自然与自然和谐共生的生态智慧。

6.3 对自然资源要素的合理和可持续利用

村落的建造是对自然资源要素充分利用的结果。柏社村地坑院位于黄土高原地区，因此建造地坑院的主要材料为黄土资源、树木、农作物秸秆等自然资源，这些材料取之于黄土，最终又回归于黄土，实现了资源的可持续利用。这样的取材方式实现了与环境的完美契合，也使这样的建造方式成为当地特色，根植于黄土高原，历经千百年的发展而生生不息，与当下的可持续发展理念不谋而合。