西北黄土地貌的尚象创新设计
相比西北的沙漠、戈壁和绿洲等地带，黄土高原地区的自然条件更适合于人类生活，虽然这里不太适宜现代化大规模农田作业，但却非常适宜传统社会中自给自足的小农经济。这里四季气候温湿，土壤肥沃而保墒，作物生长靠自然降水而不浇灌，适宜的生土建筑民居，使这里远古时期就有大量人类聚居生活，传统农耕文化积淀深厚，这里成为西北地区人口较为密集的地区，所以有必要再把西北乡村中的黄土尚象设计做专门论述。
1.黄土高原的地貌分类分析
西北黄土高原地形纷繁复杂，形态丰富多样。依据地貌的形态不同，可分为黄土沟间地、黄土沟谷地和黄土微地貌。[41]黄土沟间地是指沟谷之间的地面，又称黄土谷间地，主要是由黄土堆积作用造成的，包括黄土塬、黄土梁、黄土峁、坪地等。黄土塬、黄土梁、黄土峁是黄土地貌的主要类型［图7-48 （a）、（b）、（c）、（d）］，它们是当地群众对桌状黄土高地、梁状和圆丘状黄土丘陵的俗称。其中黄土塬又分为完整塬、破碎塬、台塬等不同类型。黄土梁、黄土峁统称为黄土丘陵，是黄土高原面积最多的地貌类型。
黄土沟谷地是黄土地区发育的沟谷，有细沟、浅沟、切沟、悬沟、冲沟、坳沟（干沟）和河沟等七类。黄土地区的一条沟谷可分为沟底、沟头和沟坡三个组成部分。沟谷的形成和发展主要是沟谷流水侵蚀和坡面黄土物质移动的结果。黄土地区沟谷发育良好，地面被切割得支离破碎，形成千沟万壑的景观。西北黄土高原的沟谷，通常可分为三种，即沟间上的小沟，如细沟、浅沟、切沟［图7-48（e）］；沟间地之间的沟谷，如干沟、冲沟［图7-48（f）］和河沟［图7-48（g）］。河沟进一步发展可成经常性流水的河谷。
黄土微地貌也称黄土潜蚀地貌，是指流水由地面径流沿着黄土中的裂隙和孔隙下渗进行潜蚀，破坏了黄土的原有结构，或使土粒流失、产生洞穴，最后引起地面崩塌所形成的。黄土微地貌包括黄土桥、黄土柱、黄土陷穴、黄土碟等［图7-48（h）、（i）、（j）］，以及重力侵蚀形成的黄土坍塌、滑坡、泄溜等，这些微地貌是塑造黄土高原的重要过程。
我国黄土高原地区在远古时期就有先民居住，他们开辟了顺依黄土地形、地貌和气候条件生存的黄河文化滥觞。黄土地貌复杂多样，人们选择综合自然条件较好的地带居家农耕。在黄土梁崖壁土层较厚的地方，人们常选择在梁的阳面或东西两面靠山居住，创造靠崖式窑洞，很多居民在靠崖的台地上将窑洞、夯土和土坯房混合兴造，“宜洞则洞，宜夯则夯”，将自家的小院营造得合情合理；但在黄土塬上，靠近沟壑的边缘地带，人们则采用下沉式窑洞生活，下沉式窑洞虽然工程量大，但可以像平房一样建成四合院格局，不仅可以躲避风沙，而且冬暖夏凉，效果比靠崖窑更明显。由于靠近沟壑边缘，下沉窑洞居民在自家坑院向沟壑挖通排水道，有利于生活污水和雨水的排放。平塬上的居民靠天种地，耕种收割都很平整。而位于沟梁两坡的居民一般在居住的坡面耕种，这样就使得田间管理、春种秋收的运输等综合成本低。古代社会中人们依靠自然，利用自然的生活方式，体现了因地制宜的思想，也影射了古人环境尚象的生态理念。随着乡村振兴战略的实施，开发和保护传统古村落要巧妙利用各种黄土地貌、气候条件，综合利用窑洞、夯土、土坯生土建筑，不同黄土地形中各类生土建筑的营造、搭配方式应各有宜。要从中国传统园林营造思想中得到启发，尤其要从黄土高原的传统生产生活方式中吸取营养，从北方园林，黄土高原地区的传统庄园、传统民居中发现古人适应自然的观念和方法，以现代生态建筑、城乡规划技术为手段，重新构建我国黄土高原未来乡村生活的新模式，特别是靠近城市周边地区、综合条件好的地段要优先开发。
图7-48 黄土高原地貌类型
2.不同黄土地形地貌的利用
在地方经济和文化发展中，自然形成的地形地貌不宜轻易改造。因为在长期的自然演变过程中不同地域的地形地貌已与其他自然因素形成平衡状态，打破这一平衡可能带来许多意想不到的问题。但可以发挥想象力，在不改变原形的基础上，巧妙地利用各类看似无用或荒弃的地貌形状。因势而建，因形赋形，因形赋义是中国古代的造物之道，所谓“道法自然”就是顺其自然，不要太多的人为改变。明代造园家计成说园林营造的可贵之处在于“巧于‘因’‘借’，精在‘体’ ‘宜’，既非匠作可为，亦非主人所能自主”。[42]黄土地形千奇百怪，是人类农耕地貌中形态最丰富的地理类型。古人在改造技术水平低下的情况下，已经将各种黄土地形开发利用得很充分了，如靠崖建房，直接将崖壁作为房屋后壁，利用崖壁上的洞穴储物、圈养牲畜，在坡地造梯田，选择综合条件好的黄土峁，削峁成庄，居高临下，防盗防匪。
按哲理讲，存在的就是合理的，世上没有无用的东西，罗丹说生活中不缺美，缺的是发现美的眼睛。其实对于环境设计师而言，世上也没有无用的地形，关键是如何赋予选定地貌以有用的功能用途或景观意义。在黄土高原地区的乡村旅游设计中，选地很重要，计成将其称为“相地”，只有“相地合宜”才能“构圆得体”。相地的前提是已经有前期设计调查思考，或者已形成一般性的环境尚象设计概念。尚象设计思路有两种：一是不加任何改造，点缀景点设施即可，二是在现有技术条件下，利用现代技术和生态观念，整合利用，使之解决乡村生态问题。例如，利用一些荒弃的黄土地区的微小型盆地，将其硬化集结雨水，解决盆地周边干旱用水问题；选择集群而又相互独立的微型黄土峁群（该类地形在兰州北部、西宁东部较多），将其作为新的村社居民点，在基础交通、水电网建好的基础上，每个农户一个小土峁，将生土居住、农家菜园、果林绿化系统规划，形成新的农村民居生态观光区。
3.生土建筑的西北地域属性再归纳、再分析
基于气候、地质、经济条件的综合分析，生土建筑在西北地区比其他地区更有研究和发展价值。生土建筑主要包括窑洞建筑、夯土建筑、土坯建筑、草泥墙建筑等形式。
首先从气候的气温因素看，我国夏季普遍高温，西北干旱地区不但气温高，而且紫外线非常强，相对于钢筋混凝土建筑而言，生土建筑的墙壁厚实，其热容量大，导热率低，热稳定性好。窑洞和夯土建筑房屋具有冬季抵御严寒、夏季防御酷暑、春季抵御风沙、四季调节室内温差的作用。这种气温调节作用在全国其他地区没有比西北地区更需要。尤其是新疆维吾尔族同胞的阿以旺式建筑，四周全封闭，厚重的土质屋墙、平面屋顶，只在房顶开透光天窗，周围墙壁开窗很小，避免了向阳大窗户的温室效应，避免了夏季高温炙烤，还能使春季抵御风沙，冬季防御严寒。
其次从气候的降水因素看，西北大部分地区属于干旱、半干旱地区，降水稀少。长期的雨水冲刷是土夯、土坯建筑遭到破坏的主要原因。
再次从夯土的土质资源看，西北地区有非常丰富且优质的黄土资源，传统黄土材料是天然生土材料，没有任何人工化学污染，环保健康。绝大多数农耕居民地区都可就地取材、就地夯筑。而且西北农村地区有非常好的夯土文化传统，20世纪60—70年代的村民都有过夯筑的劳动经历，几乎每家每户都有夯土建筑的传人，年轻人稍做传授即可上墙操作。
最后从经济条件看，西北的绝大多数农村属于经济贫困地区，夯土建筑经济实用。黄土随地可见，就地可挖，不用运输，成本低，生态环保，土夯墙的物理化学性能好，冬暖夏凉，自身干净无污染，还能吸收各种辐射污染。抗震、抗雨水侵蚀，有非常强的民间使用基础，即便是现代先进工艺，当地村民也能很快熟练，高质量操作，不但材料成本低，人力成本也很低。
生土环境设计必须走生态设计之路，必须将环境因素纳入设计之中，而且要最大限度地利用和适应环境因素，这就必须因地制宜。也就是说，不是所有的地方都适宜做生土建筑环境，也不是适宜做生土建筑的地区都套用统一标准化设计方式。
近年来，针对土夯生土建筑的创新案例层出不穷，国内外都在探索使用新工艺和新材料配比进行传统建筑模式的创新应用。目前，国内外通用的方法是在生土中掺入胶结材料（如ST土壤粉末固化剂、石灰、粉煤灰、水泥、石膏、工业炉矿渣等）、改性材料（植物纤维、人造纤维、土壤固化剂等）、砂石等使夯筑会变得更结实。也有粗略地掺入红泥、粗砂、石灰等夯筑的。
南方多雨地区的建筑师也对传统黄土建筑情有独钟，王澍在中国美术学院用土夯建筑形式设计了美院的专家楼（图7-49），凸显东方传统农耕文化气息。琚宾等建筑师在深圳设计的中国杯帆船会所餐厅中也用了土夯墙。专家楼和会所餐厅都与休闲饮食相关，结合传统农耕文化的意象元素有合理的一面。但传统建筑都有其对应的地域性，这不光是文化符号问题，更重要的是传统建筑形式还有地域气候和生态环境的尚象属性。中国美院专家楼夯土中添加了黏合材料，墙头和门口处都用了钢板作为土墙护板，且房顶采用了宽大结实的木结构防雨顶棚，土夯墙似乎扮演了一种被严密护理的角色。其实在北方干旱地区，土夯墙是作为外城墙或庄园外墙使用的，也就是说，传统土夯墙是一种保护其他建筑的最外层防御墙。
图7-49 中国美术学院专家楼土夯墙
虽然在一般黏土中掺入了胶结材料、粗砂、固化剂等使夯筑会变得更结实，作为新式建筑材料也无可厚非，但若采用现代机械化夯筑工艺，其强度已经非常够用。对于生土建筑而言，西北有丰富的黄土资源，今后应在黄土适宜湿度、适宜松散状态下的夯打、夯压工艺上下功夫，黄土土坯制作应在免烧黄土砖工艺及砌筑方法上下功夫。
在现代社会，农家院落或屋舍外墙的防土匪、防偷盗作用显然不是主要的。土夯建筑进一步研究和应用的价值仍在干旱地区，且不应在生土中掺入任何人工制剂或异地掺合材料。在黄土高原和绿洲农耕地区，这里的夯土可以就地挖取，这些地区降雨稀少，夯土建筑可以防寒暑，经济实用。随着生态文明的深入发展，当前许多本土建筑师已意识到夯土建筑的生态价值和地域乡土文化价值。国内蒋蔚、穆钧等都在致力于这方面的实践探索，穆均团队在甘肃会宁设计建造的马岔村的村民活动中心就是现代夯土建筑的优秀实践案例（图7-52）。马岔村地处陇东黄土高原的梁峁地带，当地民居现在使用夯土和土坯建筑，所以这里有深厚的生土建筑社会生活基础。马岔村村民活动中心主要的建造工艺基本上为土砖砌筑、传统夯土、草泥、配以木结构屋架。而建筑的主要施工主体是当地的十位村民，他们既是活动中心的主要建造者，也是其主要使用者，也可以利用农忙之余赚取一部分报酬，当然还有一些志愿者加入其中。这种新式夯土技术建成的活动中心不仅保留了当地居民传统的合院形式，还在功能分区上有所创新，整个空间被划分成一个开放的、可供集会与看戏的场院和四个相对独立的土房子，所有的建筑用土都是现场采取，采取的过程同时也是对场地的修正过程，将所有的建筑很自然地融入当地的空间景观中。这种夯土建筑很好地适应了当地的自然环境，是对当地建筑设计的创新。[43]
图7-50 甘肃会宁马岔村活动中心
4.生土环境设计在当下的设计策略和原则，黄土高原地区生态设计的新理念和新模式探索
以土夯和窑居为主的生土建筑在世界各地都有出现，是早期人类适应干旱少雨的自然环境、节约人力以及带有防御为目的的一种生活方式。我国在四五千年之前就已经用夯筑法筑造城墙，生土建筑在西北干旱地区有得天独厚的地域优势。而土夯和生土窑居是我国黄土高原地区独特的传统民居文化现象。
目前生土建筑的研究和应用在世界各地都有新发展，生土建筑在发展中国家及经济欠发达地区大量存在，而且在经济发达国家也广受青睐。美国、英国、法国、德国、瑞士、意大利等欧美国家从力学结构、防震角度开展标准化、定量化、规范化研究，澳大利亚、南非等热带地区国家则从生态、防热角度结合当地生土建筑的传统文化、社会需求进行人性化的需求研究。甚至许多国外建筑师吸取中国传统土夯建筑的特征，做现代改良型设计和文化创意设计研究。这里将我国乡村振兴、旅游扶贫、生态经济政策相结合，谈谈我国西北黄土高原地区生土环境设计中该有的生态设计新理念和模式。
首先，黄土土质细腻，黏性好，在半湿状态下又易于加工，操作不黏，适于夯筑，这是黄土的夯筑特性，黄土可以用于土夯墙，也可用于夯筑土坯，草泥盘筑，细草泥塘墙等。
其次，利用原生态的土，不要为了增加夯土的黏性，而人为掺入土壤固化剂、水泥、石灰、粉煤灰等。虽然胶结材料可以提高夯土墙的强度、耐水性等，但是不够生态环保。要利用现代夯土机械、工艺，使夯土更坚实。西北气候干燥，生土建筑保存性相对较长。主要地貌基本分为山梁、山坡和谷底。山坡大部分改造为梯田，房子和院落基本都建在这些梯田间的台地或谷底。由于土质资源非常丰富，当地居民主要以生土建筑为主，传统黄土高原地区的生土建筑主要以土砖起地基，用土坯砌墙，或直接夯筑土墙，或箍窑，最终配以草泥和木结构屋架房顶。
最后，要因地制宜，不同的黄土地貌，尽量保持原地貌特征，结合风水特征进行规划设计，考虑交通、果蔬种植园、阳光温湿效应、雨水收集等。充分利用本地区具有很大优势的可再生资源，如风能、太阳能、地热能等，防治环境污染；恢复和保护当地的自然植被；合理保护和利用水资源，防治水污染，节约用水；走人与自然和谐共生的可持续发展之路。
图7-51 兰州市城市建设设计院设计的白塔山生土生态园
兰州是我国黄土覆盖最深厚的省会城市，市区内人口密度大，城市民居和交通十分拥挤，如何有效利用黄土山地应是该城市规划的重要课题。近年来，兰州市城市建设设计院在不断实施各类生土建筑试验项目，其中，白塔山生土生态园是较为成功的项目（图7-51），该项目吸取了任震英先生设计的白塔山庄的一些经验，并做了更大的创新。白塔山生土生态园主要由三层十八间窑洞构成，一层为三间复合土夯土式窑洞；二层为六间，三层为九间，都是免烧黄土砖窑洞，采用了兰州生土建筑专家曹凯先生发明的免烧黄土砖和免烧粉煤灰砖，这开辟了生土建筑材料免烧砖的先河，应是未来黄土生土利用的发展方向。园区内设计有太阳能过廊，用电主要是山顶上的风力发电供电。作为生土建筑的生态园，在设计和施工中，整个园区的所有建筑物和构筑物没有使用钢筋、水泥和烧结黏土砖，周围相应设施均为环保设计，例如，太阳能和风力发电，完全达到了就地取材、因地制宜、节能环保的生态特点。该建筑获得第七届中国威海国际建筑设计大奖赛铜奖，是西北唯一的一个获奖项目。
我国山地占国土面积三分之二左右，如何有效利用山地应是一个十分重要的课题。西北许多城市地处黄土高原，气候干燥，耕地少，适合居住条件平地资源非常稀缺，许多城市开山造地，成本巨大，社会综合效益差。其实可以转变思路，很好地利用各种黄土地貌，因地制宜，有效综合利用新的夯土建筑、土坯建筑、岩土工程技术，规划和研究新式窑洞和夯土相结合的地域性生态民居模式，变不利因素为有利的生态因素，启迪智慧，树立新的地域人文和生态形象。
其实西北黄土高原的沟壑谷地，局部微气候并不干燥，在靠近城市的地区，有利于进行地域性生态设计，发展干旱性乡村旅游业，提供乡村就业，发展乡村振兴战略。科学合理的生土规划设计本身就是非常好的景观旅游资源。虽然干旱地区降雨稀少，但可以积聚和储存雨水，这就需要在民居规划设计中综合考虑集雨的技术和方式，甚至可以开发新技术，从空气中集结水蒸气作为饮用水。
受中国古典园林营造思想的启发，一个景区规划要“巧于因借，精在体宜”。计成认为：所谓“因”者，乃随基势之高下，体形之端正，碍木删丫，泉流石柱，互相借资；宜亭斯亭，宜榭斯榭，不妨偏径，顿制婉转，斯谓“精而合宜”者也。所谓“借”者，园虽别内外，得景则无拘远近，晴峦耸秀，绀宇凌空，极目所至，俗则屏之，嘉则收之，不分町疃，尽为烟景，斯所谓“巧而得体”者也。体、宜、因、借、匪得宜人，兼得惜费，则前功尽弃。
江南水乡与西北黄土沟壑地域差异巨大，但从空间构成看有许多地方可以借鉴和启发。江南有温湿的气候条件，是在当地特有的水、石和草木基础上营造的人文景观。而西北黄土高原也有非常深厚的传统农耕文化，虽然没有小桥流水，但有乡土气息浓郁的黄土高原农耕村落文化，有当地特有的树种、陶瓷、土石艺术，最重要的是有独特的生土营造方法和天然立体的自然空间构造。这为西北黄土高原地区营造美丽乡村准备了丰富的设计素材，与江南水乡相比甚至有过之而无不及。
黄土高原有塬、峁、川、梁、峡、谷、岸、洞、坡、沟、脊等基本地形，与相并、相叠、相交、相错、相容、相团、相揉等各种方式排列组合在一起，这就为选地、选型、多样化、因地营造提供了丰富的设计选题。近年来，随着生态文明进步及生态理念的深化，生土建筑研究越来越受重视，在甘肃庆阳、平凉，陕西延安，山西吕梁，河南巩义等城市地带的部分城乡建设中，已很好地将建筑和黄土地貌、地形完美结合，找到了不同地形采用现代土木技术的相应功能的用途和存在方式。
图7-52是针对一个大而平缓的独立峁坡地貌的规划设计，围绕整个缓性峁地修建螺旋形环山公路，螺旋形环山公路与退台性村庄规划相结合，沿环形公路将坡地分为不同地段，每个农户对应一段，每家都有自己完善的生态生活系统，包括农家小院周边的绿化，自家的菜园、果园，车行和步行通道，上下水设施；每个农户单元是生土窑洞和土夯建筑相交叉融合的别墅式庭院设计，庭院和居室的建筑元素丰富，但每个农户可以按照自家所处坡段的具体地貌做适宜的庭院设计。上下退台之间设置踏步台阶，与环形公路纵向连接。有窑洞居室，有土夯房间，错落有致，部分连通，套接，使空间虚实相生，通透互借。宜台则台，宜洞则洞，宜夯则夯、宜木则木，随方制象。三维空间的规划比二维空间更富有变化之美、环境的情境体验性更强。
以上列举只是依据黄土地貌的两个粗略的规划设想，虽然还存在诸多问题，例如，黄土失陷与地基处理工程问题等。但人类进入生态文明时期，环境设计尚象，一定要因地制宜。每个地方都有其独特的地域环境的原象特征，地域性设计就是要重新组合和构建地域因素之间的关系，使之与地域文化相适应，与自然环境相适应，同时为地方经济发展、文化发展服务，进而解决扶贫和乡村振兴等问题。
图7-52 峁坡地貌的规划设计
【注释】
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