陕北窑洞的民间施工工艺.doc

陕北窑洞的民间施工工艺陕北地处黄十高原北部,黄土,粘性土及灰岩,砂岩分布广泛,当地居民利用这些材料建成具有浓郁地方特色的民居——窑洞.根据所用材料的不同,陕北窑洞可分为土窑,石窑,砖窑 3 种.土窑是以黄土作为本材料,在黄土坡建造;砖窑是用粘土砖砌筑而成;石窑是将人工采用撬凿法和爆破法开采出来的石块加工后砌筑成的.一,土窑的施工土窑(图 1)一般选在山坡卜,其土质必须是老黄土或粘性土.1.尺寸的选择窑腿的宽度 a=O.67～0.83m,6=1.o0～1.17m;窑口宽度 C=2.83-3.O0m;窑口(抬头) 高度=3.33-3.67IYI; 檐口高度 h=O.83～1.O0m; 窑深一般取 3.33m 左右.具体尺寸的选择与土质的好坏有关,土质越硬尺寸越大,反之,尺寸越小.2.放线按照所选尺寸先放出平装部分,然后放出弧形部分的施工线(同以下石窑放弧线的方法).3.掏窑沿放好的施工线从外向内,依次将土掏出,至所选深度处即得到一要求尺寸的土窑.为了提高其耐久性,常用直径为 70～1O0mm的椽条在弧形部分沿深度固定在窑顶上,即楗窑.最后再用麦草黄泥或石灰砂浆抹面,等燥后即可使用.二,石窑的施工石窑是用石头,黄土,石灰,水泥,水等材料建造的,它的选址较土窑宽松,但应考虑地14基土的情况,以保证足够的承载力.1.方地形(即放平装线)方地形即要求在水平和竖直方向所有的 角都必须是直角,以保证掏出的马巷旱矩形,如图 2 所示.工匠的施工方法是”方不方,方尺方”,也有用” 勾三股四弦五” 的.其中Ⅱ≤1m(常取 0.67m 或 0.73Il1),窑口宽度 c=3.50m;窑口(抬头)高度=3.90m或 3.83m;窑深 d=4.O0m 或 4.33m.2.掏马巷在方好的地形卜,按照图 2 放出施工线后,挖去图中划斜线部分的土,即掏马巷.3.垒平装对于地基土较硬的(如老粘土 ,老黄土,窑腿;萋阔 1 土窑示意图 2 石窑方地形示意岩石层等),马巷掏好后即可开始垒平装 ;对于地基土较软的,还需做好基础(常用灰土夯实或毛石砌筑),才能开始垒平装 ,见图 3.先砌马头石,要求马头石的宽度等于窑腿的宽度 n(即整块);然后再每层砌一块杆石一块桡石,层层错缝搭接,砌至平装高度,.=2.40m.一般窑腿宽 0.73m 时,桡百宽 0.27m,杆石宽 0.46m;窑腿宽 0.67m 时,桡石宽 0.23m,杆石宽 0.44m.桡石与杆石的宽度之比为O.27/0.46 或 0.23/0.44 接近于 0.6l8,即粗略地向黄金分割靠拢.另外,从整体上看,平装与抬头的高度之比/H=2.40/3.90=0.615, 也趋向黄金分割.4.揉旋(放弧线)平装垒到设计高度后,就要在掏马巷时留下的土堆的正立面放出弧线,然后再根据弧线在土堆上将其修圆,即揉旋.其中,_[匠臼图 4 放弧线常用方法(a)弧线形窑;(b) 劣弧形窑图 5 口石形状示意装饰檐 L】辊石马右 们放弧线常用的方法有两种,如图 4 所永.图 4(a1 中弧线形窑俗称”馍馍窑”,是由两个小于 1/4 圆弧的弧线拼接而成的 ,其作法是先在甲装高度处窑口线上定出交点 P 和D(其间距为交口,常取 0.33m,0.30m 或 0.27m 也可),然后分别以 P 和 p 为圆心,以半径R=AO=sP 画弧,即可得到窑 15 弧线.交口肿越大,弧线越扁,反之越尖.图 4(b)中劣弧形窑俗称”八坎窑”,其弧线测设的口诀为”定心定心,两分两方”,也就是先定出弧线 4C 的中心及两弦 4C,C 的中心M,Ⅳ,再用方尺一方(即过肘 ,Ⅳ作 AC,BC 的垂线)便得交点 D,最后以 D 为圆心,以 R=OA=OB=OC 为径画弧可得到窑口弧线 ACB.5.合口,压顶,垫背揉旋完成后,就可以开始在弧拱口上砌口石,口石的形状如图 5 所示,高 283mm 或300mm,长 400mm,两边各收 30mm.窑口一般砌口石 24 块或 2l 块,具体数鼍根据材料 ,拱高,跨度而定.口砌完(即合龙口)后,就可以开始砌平装部分留下的压口石了,压口石多为杆(厚度比平装部分的稍小一些),} 下层要求错缝,其高度一般为 3 层(小房檐 )或 5 层(大房檐).砌口石和压口石的同时,在弧拱背上用粗料石过顶,过顶石利用上宽下窄的灰缝咬接,形成拱形结构.最后,就是在窑背上回填 30～50cm 厚的黄上夯实,即垫背.三,砖窑的施工砖窑的施工工艺与石窑类同,只是砌筑材料为粘土砖,砌筑要求同砖墙,要求错缝搭接,灰缝均匀,饱满,乎直.窑洞的民间施工工艺包含了许多科学知识,如桡石杆石的宽度比,平装与抬头的高度比接近黄金分割;方地形中用到了 ”勾三股四弦五”;放弧线中” 定心”,”分 ”,”方”, 实际就是几何中的作中垂线;黄土夯实垫背 ,实质就是利用了夯实黄土孔隙小,热导率小的特点,使得窑洞冬暧夏凉.15。