豫西地坑院居住舒適度優化策略研究

基金項目：本文系2023年度河南省重點研發與推廣專項（科技攻關）項目“綠色儲糧環境被動式控制理論與高標準糧食倉房被動式設計方法”（232102110285）研究成果。

中國的傳統村落承載著豐富的歷史和文化價值，但與現代生活需求之間存在明顯的矛盾。這些村落不僅是中華民族千百年來生產生活的物質載體，更是非物質文化遺產的重要見證，蘊含著先民們對自然、社會和人文環境的深刻理解與智慧結晶。截至2023年3月，我國已有8155個國家級傳統村落，這些村落分布于全國各地，形成了獨具特色的地域文化景觀帶，構成了中國鄉土建筑的多元格局。

隨著時代的發展，這些傳統民居因受歷史時期經濟條件、建筑技術和設備的限制，與現代居民的居住需求之間產生了日益凸顯的矛盾。當代居民普遍追求更加舒適的居住環境，對室內溫濕度調節、采光通風等方面提出了更高要求。為提升生活舒適度，部分地區居民在傳統建筑中引入了空調、電暖氣等現代設備，甚至對原有建筑進行了不當改造。這些措施盡管在短期內提高了居住舒適性，但能源消耗大幅增加。這種現象深刻揭示了傳統建筑保護與現代居住需求之間的內在沖突，如何在保護傳統建筑的同時滿足現代居住需求，已成為當前建筑學、文化遺產保護以及鄉村振興戰略背景下的一個重要研究問題。

一、豫西地坑院的建筑特征與文化內涵

在中國眾多的傳統民居形態中，豫西地區的地坑院以其下沉式院落布局與獨特的土窯洞居住形式而著稱，既展現了先民巧妙適應自然環境的智慧，又蘊含深厚的地域文化價值[2-3]。豫西地坑院主要分布于河南省西部的三門峽、洛陽等地區的黃土高原，作為一種特色建筑形式[4-5]，在全國傳統民居類型中獨樹一幟。

地坑院的建造過程充分體現了先民們對當地自然環境的精準把握和資源的高效利用。豫西地區黃土層深厚、質地均勻且具有良好的可塑性，適合開挖和保持垂直結構的穩定性。同時，該地區降水較少，地下水位較低，為地下建筑提供了適宜的水文條件。相較于平原或山地傳統村落的平面布局或依山而建的特點，地坑院通過向下挖掘形成垂直下沉的院落空間、門洞和居住窯洞，形成了“天是蓋，地是墻”的獨特空間形態。地坑院通常沿著四周開挖，院落呈正方形或長方形，四周環繞著窯洞作為居住和儲存空間。院落中心形成一個天井，既提供了采光通風條件，又創造了半私密的家庭活動場所。

從氣候適應性角度看，地坑院具有顯著的“冬暖夏涼”特性，體現了良好的節能潛力。這得益于黃土的優異熱工性能和地下空間的恒溫特性：黃土具有較大的熱惰性，能夠有效減緩外部溫度波動對室內環境的影響。尤其是在夏季，地坑院能夠很好地適應當地的氣候條件，整個測試期間室內空氣溫度范圍在21.9— 28.3°C 。在冬季，自由運行狀態下，各個房間的室內空氣溫度基本高于同時刻的室外空氣溫度，然而整體室內的溫度仍偏低。這種自然調節機制既符合當代綠色建筑的理念，也為傳統民居的可持續發展提供了寶貴的參考。

從文化價值而言，地坑院不僅是一種物質形態的建筑遺產，更承載著豐富的非物質文化內涵。其建造技藝、居住習俗、家庭倫理以及與之相關的民間信仰和節慶活動，共同構成了完整的文化系統。地坑院的空間布局反映了傳統宗法社會的等級觀念和家族結構：正窯一般作為家中長輩或主人的居所，東西兩側窯洞則按照輩分和地位分配給家庭成員。院落中心既是生活勞作的場所，也是舉行婚喪嫁娶等重要家庭儀式的空間。這種空間組織形式強化了家族凝聚力和倫理秩序，體現了中國傳統“家”文化的核心價值。此外，地坑院的營建過程通常依靠村落內部的互助協作完成，這種“換工”傳統增強了社區紐帶，形成了獨特的社會資本，為鄉村治理提供了文化基礎。

二、地坑院面臨的多重挑戰與現狀

隨著現代生活方式的轉變和城鎮化進程的加速，地坑院正面臨多重挑戰，這使得其數量急劇減少、文化傳承斷層、保護利用不足等問題日益嚴重。這些挑戰主要來源于地坑院缺陷因素、思想文化因素、生活需求因素、新建造系統因素、家庭因素等，具體表現在以下幾個方面：

首先，地坑院的自身局限性與現代居住需求之間存在明顯差距。盡管地坑院具有良好的溫度調節能力，但其通風不暢和采光不足的問題十分突出。由于院落下沉且窯洞開口有限，自然采光主要依靠中心天井，內部空間光線昏暗；同時，垂直通風效果不佳，特別是雨季和濕度較大的時節，室內容易潮濕發霉，影響居住質量。此外，地坑院出入需要通過陡峭的臺階，對老年人和行動不便者造成諸多不便，安全隱患較大。這些問題使其難以適應當代需求，居民更加傾向于更加智能化和出入方便的地上建筑形式，于是地上建筑慢慢取代了地坑院成為當地的主要建筑形式 （圖1）。

其次，人口結構變化和生活方式轉型加速了地坑院的式微。農村地區大量年輕人外出務工或定居城市，導致留守人口多為老年人，他們缺乏維護地坑院的體力和經濟能力，使得院落長期缺乏修而出現墻體開裂、頂部坍塌等結構損毀問題。同時，現代家庭規模縮小，核心家庭取代大家庭成為主要家庭形態，使得原本設計用于容納多代同堂的地坑院空間利用率下降，許多窯洞被閑置或改作儲物用途。隨著電視、冰箱、洗衣機等現代家電的普及，傳統窯洞狹小的空間和不規則的墻面難以合理安置這些設備，進一步降低了居住便利性。

最后，現代建筑材料和技術的廣泛應用改變了村民的建造選擇。水泥、磚塊、鋼筋等工業化建材的便捷性和標準化程度遠超傳統的土木材料，大大縮短了建造周期，降低了技術門檻。相較于地坑院需要專業技藝和集體協作的復雜營建過程，現代建筑的施工更加高效便捷。同時，傳統的窯洞營造技藝后繼乏人，熟練的匠人日漸減少，導致新建地坑院的質量難以保證，修繕成本不斷攀升。在這種情況下，即使部分村民出于文化情感考慮希望保留或重建地坑院，也往往因技術和經濟原因而望而卻步。

此外，旅游開發和商業化利用在為地坑院注入新活力的同時，也帶來了過度開發和文化異化的風險。一些地區為吸引游客，對地坑院進行了過度裝飾或不當改造，引入與當地文化傳統不符的元素，損害了其文化真實性；另有一些地區則將地坑院簡單復制為旅游景點，忽視了其作為生活空間的本質屬性和社會功能，使其淪為缺乏生命力的“文化標本”。

上述現象不僅折射出傳統居住模式與現代生活方式的沖突，也凸顯了地坑院在當代語境下急需改造和保護的緊迫性。如何在尊重其文化價值和建筑特性的基礎上，通過合理的技術手段改善其功能，使之既能滿足現代居住需求，又能保持傳統風貌和文化內涵，是當前地坑院保護與發展面臨的核心挑戰。這一挑戰不僅關系到豫西地區一種特定民居形式的命運，更直接關系到中國傳統村落的可持續發展道路和鄉村文化遺產的傳承方式，具有廣泛的理論意義和實踐價值。

三、地坑院民居的優化改造策略

基于前期調研、現場測試和居民反饋結果，本研究聚焦地坑院面臨的三大主要居住環境問題：采光不足、冬季寒冷以及室內潮濕。這些問題嚴重影響了居住舒適度和生活品質，尤其考慮到當前地坑院居民多為老年人，家庭規模普遍縮小，且經濟條件相對有限，本研究以南向主臥為例，提出了兩種針對性改造方案，旨在通過經濟適用的技術手段提升地坑院的居住性能。

（一）陽光間方案

該方案針對南向主臥，利用陽光間的溫室效應提升冬季室內溫度；利用采光通風井的煙肉效應改善潮濕問題，并利用采光通風井的地上玻璃結構與北向窗戶結合，改善南向主臥的室內采光。同時，通過對南向主臥的圍護結構進行優化，提升室內的熱舒適性和光環境。

陽光間利用溫室效應增加冬季室內熱量。陽光間需要考慮遮陽，不進行遮陽可能會導致夏季過熱，為了應對這一問題，設計水平遮陽板，夏季遮擋陽光，同時在冬季允許陽光進入。遮陽板采用混凝土材料。混凝土穩定耐久，經濟適用，便于加工，其簡潔設計減少了維護工作量，更適合老年住戶使用，同時提升了安全性。

采光通風井位于南向主臥的尾部。利用煙囪效應加速空氣流通，引入干燥空氣。此外，地上部分大面積采用玻璃結構，引人自然光，優化室內光環境。

關于南向主臥自身的改造考慮多項措施。首先，為改善冬季室內熱環境，更換了保溫性能更好的門窗，并在南向墻體外側增設保溫層，以進一步減少熱量散失。其次，針對采光不足的問題，在北向墻體開窗，與采光通風井結合，引入自然光。最后，為優化采光效果，南向主臥內使用淺色材料，增強光線反射，使室內光線分布更加均勻。

（二）直接受益窗方案

該方案結合采光通風井和南向主臥自身的改造，利用直接受益窗來獲取陽光，改善室內熱環境和光環境，同時利用采光通風井的煙肉效應改善室內潮濕問題，并利用采光通風井的地上玻璃結構與北向窗戶結合，改善南向主臥的室內采光。

南向主臥自身的改造同樣考慮多項措施。首先，更換保溫性能更好的門窗，并在南向墻體外側增設保溫層，以減少冬季熱量散失。其次，為提升采光效果，擴大南向窗戶面積，采用高透光保溫玻璃。然而，為防止窗戶增大導致的夏季過熱問題，設計增設水平遮陽板，用于遮擋高角度陽光，同時允許低角度陽光透過。此外，在北向墻體開窗，與采光通風井進深結合，引入自然光，以進一步改善室內采光條件。為優化光線分布，室內使用淺色材料增強反射，使采光更加均勻。

采光通風井和陽光間方案中的位置相同，位于南向主臥的尾部，主要用于促進空氣流通，減少室內潮濕，同時兼具引入自然光改善光環境的功能。

四、結語

本研究以豫西地區地坑院為研究對象，探索了傳統民居在現代化進程中的挑戰及改造策略。通過系統分析地坑院的建筑特征、文化內涵與現狀問題，提出了陽光間方案和直接受益窗方案兩種改造策略，均基于被動式設計理念，在保留地坑院基本形態和文化特征前提下，通過空間結構優化和采光通風系統改良提升居住舒適度。這些方案考慮了當地居民以老年人為主、經濟條件有限的實際情況，采用經濟適用技術和材料，操作維護簡便，具有較強實用性和可推廣性。研究意義不僅在于為豫西地區地坑院改造提供具體指導，更為中國傳統村落可持續發展提供參考，表明傳統民居現代化改造應尊重文化價值和技術特點，在理解其環境適應性基礎上通過適當技術創新提升功能表現，實現“修舊如舊”與“與時俱進”相結合，既保護傳統村落歷史風貌和文化內涵，又滿足居民對現代生活品質的追求。地坑院等傳統民居的保護與改造需要多領域協同創新，只有在尊重傳統基礎上實現創造性轉化和創新性發展，才能使這些建筑遺產煥發新生機，在現代社會中繼續發揮獨特價值。

參考文獻：

[1]張佳鑫.遷徙視角下的東北地區傳統村落研究[D].北京：中國建筑設計研究院，2024.

[2]張獻梅，郭兆儒，王曉艷.豫西地坑院建筑及再生技術研究[J].工業建筑，2014（8）：61-64.

[3]張玉苗.豫西陜縣地坑院村落保護與發展研究[D].天津：天津科技大學，2019.

[4]姚珊珊，劉哲.地坑院研究文獻綜述[J].城市建筑，2018（5）：84-86.

[5]郝昕奕.豫西地坑院型村落空間形態保護研究[D].鄭州：鄭州大學，2018.

作者簡介：

張明月，河南工業大學土木建筑學院碩士研究生。研究方向：建筑技術科學。

李恩，河南工業大學土木建筑學院副教授。研究方向：建筑節能設計與被動式建筑。