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一、陕北窑洞简介
陕北地处黄土高原北部，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、接口窑、石窑和砖窑四种[1]。土窑是以黄土作为基本材料，在黄土坡建造；接口窑是挖掘好土窑后，窑口处用石块或砖块箍成拱状，加固窑口；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而成。由于目前在陕北地区石窑具有一定的代表性，本文以石窑作为分析对象。
陕北窑洞建筑颇具讲究。在窑洞选址方面，过去当地人习惯在修窑洞前，请当地有名的风水先生堪舆，现在则多以向阳、背风、吃水和交通便利作为依据，最为关键的是背山牢靠，土质结实，避开沟壑。在建筑技术方面，窑洞充分运用了类似拱形桥的园拱承力原理，保证了窑洞的稳定性和安全性。在用材方面，窑洞充分利用了当地得天独厚的土资源和石头资源。在生活方面，陕北窑洞表现出一种道法自然、天人合一和天人相用的传统生态思想，强调人与自然的和谐相处。
二、陕北窑洞建筑艺术中的低碳理念
低碳经济使低碳建筑成为建筑业发展的大势所趋。低碳经济的概念最早出现在2003年英国能源白皮书《构建一个低碳社会》，是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，其实质是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色GDP。在发展低碳经济的道路上，建筑的“节能”和“低碳”注定成为绕不开的话题。发展低碳建筑，就是要在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内，减少化石能源的使用，提高对太阳能、风能、生物能等清洁能源的应用，降低二氧化碳排放量。
依据低碳经济和低碳建筑理念，陕北窑洞建筑中蕴含的低碳思想可总结为以下几个方面：
（一）节约理念。陕北窑洞建筑节约耕地和土地的特点突出。窑洞建筑一般根据地势山形顺坡而建，通过横向挖掘取得室内空间，最大限度地利用原状土地作为窑壁、窑顶。陕北地区本身以山地为主，可利用的平整耕地很少，窑洞建筑选在山坡而建，有利于保护有限的耕地和土地。特别是靠崖窑在建筑过程中挖掘出来的原土，还可以用来填坡造地，这种减法方式实质上蕴藏着节约用地的很大潜力。此外，窑洞建筑中节约成本的原则也非常明显。陕北窑洞利用当地丰富的黄土和石头资源，采掘成本低，甚至是零成本。黄土易于挖掘，换取物力所需要的劳力并不十分繁重，建造过程中的劳力成本低。利用挖掘过程中形成的生土砌筑土台、土设备、土家具等，做成生土坯后还可以用来砌筑洞口墙和火坑，节约了对砖的使用。
（二）节能理念。陕北窑洞中的节能理念颇为丰富。在建筑过程中，以人工劳作为主，对机械设备的使用很少，几乎不用汽油等作为动力原料，整个建筑过程中碳排放量非常小。在建筑技术方面，石窑建筑中应用拱形圆顶，拱形石头窑顶用泥浆和碎石浇灌其缝隙间，稳定性非常好，代替了对水泥和钢筋的需求，因而也间接地有助于降低碳排放。在保温方面，黄土具有良好的隔热和蓄热功能，窑洞的大部分都包裹在厚厚的土层中，昼夜之间室内温度变化很小，再加上窑洞本身一般向阳而建，整体上冬暖夏凉，减少了对用电、用碳、用柴的消耗。在内部设计上，陕北窑洞中一般把炕、灶、烟囱相连接，锅灶内的热量通过炕内部设计的弯形通道，可以让更大面积的炕体受热，提高了对能源的高效利用。
（三）环保理念。陕北窑洞民居也闪烁着环保的亮点。在窑洞的装饰上，内部墙壁和窑顶主要以原生土与麦秸汇合的泥抹面，外部墙面以人工用錾子凿成带有细纹的石块，或者用锤子的方形石块做石窑面，总体上装饰取材就地为主，不涉及任何含有化学成分或者能挥发有害气体的建筑材料。再加上窑洞具备保温隔热、防空防震、隔绝噪音以及阻隔大气中放射性物质等功能,长期居住在窑洞中，患气喘病、风湿病、皮肤病等疾病的几率较小。此外，从长远来看，即使窑洞作废或者倒塌，其拆除较为容易，原有的生土在经历了一系列的风化作用和复杂变化后会成为熟土回归自然再用，窑洞最终形成的建筑垃圾对自然环境并没有破坏力度。
（四）和谐理念。陕北窑洞作为一种经典的民居，也体现出了人与自然、人与人之间的和谐相处。陕北窑洞以自然的方式偎依自然，自然以人的方式去接纳人类。人、自然、窑洞、村落融为一体。窑洞在建筑色调上一般采用建筑材料原来的色调，黄色和青灰色是窑洞的两种主色调，与黄土高原的本色相得益彰。窑洞作为文化的载体,也承继了先民的纯朴传统，白天看到的是天似穹隆，笼盖四野的开阔景象，以天为被，席地为床。晚上睡土炕,呼吸清新的山风,感受大地的脉搏,长期居住于窑洞这样一个缩小的宇宙之中,人们可豁然开朗,没有压抑感,更没有拘束感。窑洞的开放式品质，也养成了陕北人平和、憨厚、热情的淳朴民风和粗狂豪放的性格，尊老爱幼,互相协作,亲亲融合, 邻里关系亲密和谐，人与自然内在统一。
三、陕北窑洞建筑中低碳理念的启示
（一）建筑发展应始终坚持因地适宜、依托当地优势的理念。陕北窑洞建筑的节能理念体现在其能够高效地利用当地的自然条件，并把节能贯穿于每一个细节，这种品质使陕北窑洞历经千年而不衰。由此可以看出，建筑发展中不应舍近求远，应尽量使用当地或周边最为环保和绿色的建筑材料，尽可能开发当地的风能、太阳能等自然能源为建筑所用，由此降低建筑对传统能源的依赖，使建筑本身具备顽强的生命力和健康的体魄。
（二）重新审视建筑与人的关系。陕北窑洞建筑从人出发，以人文本，实用性、舒适性较好，淳朴的先民传统浓厚，充分体现了“人是主体，建筑为人服务”的原则。现代建筑中人虽同楼居住，却老死不相往来，钢筋、混凝土的冰凉与冷漠压制了人追求和谐、友爱等内在本性。发展低碳建筑，应大力打造人性化的建筑格局和群落，彻底消除建筑束缚人、约束人、压迫人的困境，实现人对于建筑的主体地位。
（三）重新塑造建筑与自然的关系。陕北窑洞与自然界浑然一体，窑洞从自然中而生，切近大地，回归自然。这启示我们，低碳建筑要坚持从自然出发，始终体现建筑是自然不可分割的机体这一基本原则，与自然融合，被自然接受。特别是建筑从产生到死亡的整个生命周期，应尽可能减少对自然和环境的负面影响，建筑要避免成为环境发展的沉重负担。