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石井

羌族传统建筑的抗震技术

“5·12”汶川大地震使聚居于岷江上游的羌族碉房建筑受到了严重破坏。作为羌族物质文化遗产的重要载体，碉房建筑是羌族千百年来适应当地自然环境、就地取材、总结经验建造的实用建筑。9月9日——27日，我与我的助手冒着余震深入到岷江上游汶川、理县、茂县以及北川西部的羌族聚居区进行实地调查，发现地震造成的羌族碉房和碉楼建筑受损程度除区域性差异外，建筑材料、修建技术、建筑体量等皆与建筑的抗震性能有着密切关系。鉴于目前羌族地区正在开展灾后农房重建，我将调查中发现的羌族传统建筑抗震技术进行了梳理并撰写了一篇研究文章。由于羌族建筑在地震中受到的严重破坏并引起人们的广泛关注，而绝大多数的人们在近期难以亲赴羌族地区了解情况，而需要了解传统建筑中可以借鉴的抗震技术的羌族工匠们通常又没有机会到处考察，因而在此将研究文章中的主要内容摘录于下，以供关心的人们了解情况，也可作为羌族村寨灾后农房重建的技术参考。 一、羌族村寨碉房建筑概况 岷江上游地区是我国羌族的主要聚居区，岷江上游的碉房建筑根据文献记载和考古发现，至少已有二千多年历史。碉房建筑的形式，在《后汉书》中记载为：“众皆依山居止，垒石为室，为邛笼，高者至十余丈”。村落依山而建、垒石为室作为羌族村寨碉房建筑的基本布局和建筑形式，一直保持到当代。尽管受到汉文化的强烈影响，出现了大量汉式木结构穿斗梁架建筑及其与羌族石墙体建筑的融合建筑形式、汉式夯土墙与羌族碉房融合的夯土碉房建筑，但石墙体碉房建筑始终是羌族建筑的主体和羌族最具文化特色的传统建筑形式。根据调查，历史上羌族村寨主要分布于高半山地区，河谷地带村寨极少。由于现代公路交通主要沿河谷修建，高半山地带交通不便，加上部分高半山地带存在滑坡等地质灾害，不少高半山村寨已经逐步迁移到河谷地带。由于受经济发展水平的制约，历史上的碉房建筑多为一层半建筑（建于屋顶后半部的照楼俗称半层），二层半及其以上的建筑很少。随着经济的发展，现当代羌族碉房建筑已发展成以二层半至三层半建筑为主。房顶结构传统上以平顶为主，汶川北部和中部因雨量较大而多坡屋顶（包括传统的薄石板盖顶或长条木板瓦的单面坡屋顶和人字形坡屋顶、汉式小青瓦人字形坡屋顶），现代出现了少量在传统夯土房顶顶层用混凝土涂面乃至直接浇筑混凝土房顶的建筑。建筑墙体结构除传统的石木结构、土木结构建筑外，出现了在传统石木结构建筑外墙上用混凝土贴瓷砖或文化石形成外墙装饰墙面，以及用混凝土框架土石墙体甚至用混凝土做粘合剂修砌石墙的碉房建筑，在部分村寨还出现了西式砖混结构甚至混凝土框架结构建筑。传统上羌族村寨在选址布局上包括在高半山平缓地及河谷平缓台地上修建、在高半山缓坡地带依山势修建、据守山脊险要修建、背水据山修建等多种形式。村寨碉房建筑布局或集中修建或分散独立修建，集中修建者往往多家墙体联建（平缓地带碉房墙体多横向及背靠背联建，坡地和山脊碉房多沿地势上下方联建或在同一水平位置横向联建）或通过木廊道、过街楼等连接。碉房建筑在平面布局上多呈长方形或近方的长方形布局，少数碉房因受地势影响呈不规则的异形布局。在立面上则呈前低后高的台级式造型，依山而建的村寨建筑群也因之形成层叠而上的壮美景观。建筑平面占地面积多在150～200平方米，建筑高度通常在4～15米。在碉房建筑的功能结构上，一层半建筑一层作为厨房、住房及库房，二层半建筑底层圈养牛羊等家畜、二层住人，三层半建筑底层圈养家畜、二层为厨房和库房以及老人住房、三层为主人正房及客房，顶部为楼梯间及堆放杂物的照楼、平顶部分为粮食晒坝及屋顶活动空间。楼层之间多用0.20～0.30米左右的圆木间距0.20～0.40米横置两侧端墙上形成密集的横梁，其上纵铺用圆木劈成的木块，再上纵横铺设油竹或小树枝垫层、顶铺木板做为地面，房顶则在油竹或小树枝上部加铺山草后再夯筑0.15～0.20米厚的黄粘土防水屋面形成平顶，或修建坡屋顶屋面。为了防御及御寒的需要，传统上碉房建筑皆为内大外小的斗式窗，现当代为了采光通风皆建为竖长方形双开木窗或板窗。同样是为了军事防御的需要，部分村寨的部分碉房与石砌碉楼联建，形成碉与房合体的房碉联建型碉房民居。个别地方还有较常见碉楼低矮的古老碉式民居，此种造型的碉房建筑在宋代文献记载中称为“碉巢”，为防御与居住一体化的建筑。由于羌族地区属于高寒山区，为了保暖的需要，碉房建筑墙体较厚，通常墙基部分在0.80～1米左右，厚实的墙体使得房屋内冬暖夏凉，同时也具有了较好的军事防御功能。 二、羌族村寨碉房建筑的地震受损现象 经深入汶川、茂县、理县、北川等羌族聚居县的河谷及高半山羌寨进行广泛的实地考察，羌族碉房建筑受损现象大体呈现如下规律：1、小体量、低层建筑损毁程度轻于大体量、高层建筑。从总体上看，占地面积较小、高度较低的建筑较之占地面积大、高度较高的建筑受损程度轻。如占地面积小的石碉和黄土碉，极少有整体坍塌者，损毁的也主要为高碉的上部；低矮的碉式民居和石碉、顶部原来已经残损仅保留中下部的石碉和黄土碉建筑，受损较小。占地面积较小的老式一层半至二层半（房顶的照楼俗称半层）建筑较之占地面积大的三层半乃至四层半建筑受损轻。2、使用粘性好的纯净黄土修建的建筑损毁程度轻于使用不纯净的夹砂石泥土修建的建筑。一个非常明显的现象是：使用粘性好的纯净黄土夯筑的土墙房倒塌较少，而使用粘性较差的夹砂石泥土夯筑的土墙房倒塌严重。如海拔高度基本相同、隔岷江相望的汶川县高山羌寨威州镇布瓦村与雁门乡萝卜寨、通山寨等就形成鲜明对比：布瓦村各组使用当地粘性好的纯净黄泥筑墙，地震中除百年以上的部份老房子发生垮塌外，新筑房屋无一垮塌，半数房屋通过维修可继续使用，村民无一人死亡；萝卜寨、通山寨使用当地粘性较差的夹砂石泥土筑墙，地震中房屋大部分垮塌，几乎所有民房需要重建，村民伤亡惨重。理县桃坪乡佳山村、蒲溪乡修溪村的民房，使用粘性好的纯净黄土作为粘合剂修砌石墙的房屋在地震中墙体垮塌较少，而使用粘性较差的夹砂石泥土修砌石墙的房屋在地震中垮塌严重。又如高半山村寨的房屋总体上较河谷地带房屋损毁严重，但使用粘性好的黄泥砌墙的三龙乡、曲谷乡高半山村寨房屋反而较河谷地带使用夹砂石的泥土砌墙的村寨房屋保存更加完好。3、墙体收分较大的建筑损毁程度轻于直墙体或收分小的建筑。羌族石砌碉房建筑传统上皆有100左右倾角的收分，内墙垂直、外墙由下向上逐渐内收形成底宽顶窄的梯形（通常基础部位墙厚1～1.20米，墙顶厚0.50米左右），整栋建筑有若覆斗形。一个明显的现象是：许多外墙收分较大的老房屋墙体垮塌较轻甚至保存完好，而墙体收分不明显或直墙体的房屋墙体垮塌严重。如位于河谷的理县桃坪羌寨、位于高山的汶川县龙溪乡的布兰寨和龙溪寨、理县蒲溪乡休溪村等皆是如此。4、墙体布筋、使用“过江石”的建筑损毁程度轻于未布筋、未使用“过江石”的建筑。在各村寨的石砌碉房中，凡墙体保存较好的建筑，皆在墙体的基础、中部、转角处上下层交错铺设有长木板、木条、木块、圆木或树棍等（俗称“布筋”）及铺砌有长石板、长条石（俗称“过江石”）。而墙体未布筋或布筋少、未使用或少用“过江石”的建筑，大多发生倒塌。使用了“布筋”方法的夯土墙体，亦较未使用“布筋”方法的墙体受损轻。汶川县布瓦村的一些黄土碉房，因在墙体转角处使用了“布筋”方法，避免了直角相交的二幅外墙墙体在地震时发生分离而垮塌。5、外墙修砌“鱼脊背”的建筑损毁程度轻于外墙呈平面的建筑。在许多羌族村寨皆可以看到：沿坡地修建的四角石碉后墙的外墙中部往往修砌出一条似“鱼脊背”的凸棱状垂直背脊，形成四角碉的变形“五角碉”。一些沿坡地修砌的百年石碉房，也多在后墙乃至侧墙的外墙修建出1～2条凸棱状的垂直墙脊。这些后墙及侧墙修砌有“鱼脊背”凸棱墙脊的石碉和碉房，在经历地震后大多保存较完整、受损程度较轻。发生垮塌的石砌墙体，绝大多数为外墙呈平面的墙体。6、采用片石、块石紧密修砌的建筑损毁程度轻于加用卵石等“圆滚石”修砌的建筑。传统的石砌碉房和碉楼在石材选取上，只选用片石和块状石材，大片石、大石块与小片石、小块石间搭使用，使大石压小石、大石之间相互契合，加上粘性较强的黄泥填缝，形成较为紧密砌石墙体。再经过较长时间的墙体自重压力压实，使得墙体石材之间契合成为坚固的整体。但如果在墙体中加入了部份形体较圆的卵石等“圆滚石”修砌墙体，则石材之间不能较好地契合。一个普遍的现象是，无论是高半山还是河谷地带，传统的全部采用片石和块石修砌墙体的房屋，尽管墙体因受到剧烈震动而导致石材与粘接黄泥发生分离而必须拆除重建，但不少房屋的墙体依然矗立。而岷江上游干流沿线河谷地带的村寨，使用片石夹卵石等“圆滚石”修砌墙体的房屋，大多数发生垮塌。7、联体砌墙的建筑损毁轻于单体建筑。羌族村寨的房屋建筑，或出于军事防御需要将整个村寨建成一座防御堡垒，村寨内的房屋往往多座建筑墙体联砌、相靠或墙体之间用横木和木质廊道、过街楼等相互联接，建筑之间形成相互支撑；或单家独户地分散修建，各家建筑之间保持一定距离、互不关联。在此次地震中，多座建筑墙体相联相互支撑的建筑垮塌较少，而分散修建的独立建筑垮塌众多。8、木质梁架建筑保存较好，平顶土石房屋损毁严重。在汶川、茂县的岷江上游干流河谷地带及茂县东部土门河流域，当地羌族多修建木质穿斗式梁架片石墙体房屋，地震中木质穿斗式梁架普遍只是发生倾斜、石墙体发生垮塌。而北川西部的湔江上游地区，当地羌族主要修建木质穿斗式梁架的木质吊脚楼建筑，地震中房屋多为发生倾斜。与平顶的土石房屋相比较，木质梁架建筑普遍保存较好、整体垮塌较少，而平顶的土石房屋多在地震中受损较为严重、整体垮塌较多。10、石砌老碉房垮塌少于新建碉房。在同一村寨的石砌碉房中，老碉房总体上受损轻于近年来新建的碉房，发生垮塌的房屋中老碉房相对较少而新碉房较多。如汶川县龙溪乡的龙溪寨、布兰寨，理县桃坪乡桃坪寨、佳山寨，理县蒲溪乡的休溪村等皆是如此。11、传统夯土房顶建筑损毁轻于土石墙体混凝土房顶建筑。传统的羌族房屋无论是石砌墙体还是夯土墙体，房顶皆采用木梁上铺设树枝、油竹加粘土夯筑房顶屋面的做法，但每年皆需要对房顶屋面进行添土夯筑的维护工作以防止雨水渗漏，在房顶晾晒粮食也往往会在收集时夹带泥沙。在一些村寨，近年来部份村民为了一次性解决房顶的防水和晾晒粮食的清洁问题，将房顶改造为混凝土屋顶。此次汶川大地震，房顶改造为混凝土屋顶的建筑，墙体损毁倒塌情况较传统的夯土房顶房屋更加严重。12、砖混结构房屋损毁轻于土石墙体房屋。在河谷地带及部份高半山的许多村寨都可以见到，传统的石砌或夯土墙体房屋已然全部或部份垮塌，而近年修建的部分砖混结构房屋（多为体量较小的2～3层小楼）却依然完好或只是墙体裂缝而基本框架完好，同一地点的砖混结构房屋损毁明显轻于土石墙体房屋。 三、羌族碉房建筑受损现象原因分析 1、小体量、低层建筑损毁程度轻于大体量、高层建筑，其原因当与建筑占地面积小则受力小、占地面积大则受力大，建筑层高低则横向摆动力小、建筑层高大则横向摆动力大有关。因此，大体量、高层建筑在地震中的损毁情况较小体量、低层建筑严重。: 2、使用粘性好的纯净黄土修建的建筑损毁程度轻于使用不纯净的夹砂石泥土修建的建筑，其原因当与粘土的粘合性能有关。粘性好的纯净黄泥韧性好、粘合力较强，可较好地将砌石墙体连接为整体并抵御外力的冲击；夹砂石的泥土较为松散、粘合力差，当墙体受到外力冲击时松散的墙体因不能连接成一个整体而难以有效抵御冲击力。* 3、墙体收分较大的建筑损毁程度轻于直墙体或收分小的建筑，其原因当因外墙墙体收分形成的下宽顶窄的结构，减轻了墙体上部的自重、增强了墙体基础的稳固性，同时又可使墙体上部的重力内倾而不易向外坍塌，而内墙上部的受力又为横向铺设于每层建筑两侧墙体的密集木梁所支撑，故墙体不易垮塌。 4、墙体布筋、使用“过江石”的建筑损毁程度轻于未布筋、未使用“过江石”的建筑，当因墙体使用“布筋”、砌筑“过江石”的方法，可大大增强墙体的整体性，从而提高了墙体的抗震性能。 5、外墙修砌“鱼脊背”的建筑损毁程度轻于外墙呈平面的建筑，究其原因当为外墙墙体修砌“鱼脊背”凸棱墙脊，可为外墙提供有效的支撑，当地震时可承受墙体向外传到“鱼脊背”上的应力、改变沿墙体横向传递的应力波（使直线传递的应力横波改变为曲波）而起到减震作用。 6、采用片石、块石紧密修砌的建筑损毁程度轻于加用卵石等“圆滚石”修砌的建筑，分析其原因，采用片石、块石紧密修砌墙体的房屋在受到地震波冲击时，由于墙体的石材为若干独立的不规则小型片石和块石、石材之间为具有韧性的黄泥填充物，因而地震波的冲击力在传播上难以形成共振合力，从而使地震波的冲击破坏力在一定程度上得到削减，故墙体虽然往往已经破碎却能仍然屹立不倒。而墙体中使用“圆滚石”的建筑，“圆滚石”与周边石材契合度低、因石材表面光滑也使得填充的粘土难以将其与其他石材较好地粘接在一起，当墙体受到地震波冲击时，使用“圆滚石”的部位便成为墙体的薄若环节而首先发生倾塌，从而导致整个墙体发生垮塌。 7、联体砌墙的建筑损毁轻于单体建筑，其原因当与多座建筑相联使各建筑之间相互支撑而形成为较大的整体，从而增加了建筑墙体的整体稳固性和抗震能力，单体建筑的墙体因缺乏外部支撑力则容易发生垮塌。 8、木质梁架建筑保存较好而平顶土石房屋损毁严重，究其原因为木结构建筑整体性好、抗震性强，而平顶土石结构房屋在墙体受损毁后，以木梁平置于两侧端墙墙顶托起的房顶也就会失去支撑而发生坍塌。 9、石砌老碉房垮塌少于新建碉房，分析其原因，老碉房在建房用石材、泥土的选择上较为严格，在修砌工艺上往往墙体收分较大并普遍使用“布筋”、“铺设过江石”、“修砌鱼脊背”、墙体联建相互支撑等技术，而新建碉房选材不甚严格、墙体往往收分小或无收分、使用“布筋”和“铺设过江石”少、通常不修砌“鱼脊背”、多单家独户独立修建，即老碉房在建筑选材和施工工艺上往往较之新碉房更加讲究，故抗震性能更好。 10、传统夯土房顶建筑损毁轻于土石墙体混凝土房顶建筑，其原因当为传统的夯土房顶自重较轻、对墙体的压力较小，而混凝土房顶自重较重、对墙体的压力较大并形成头重脚轻的状况，当墙体受到地震波的冲击而难以承受冲击力时，混凝土房顶的重量使墙体不堪重负而导致墙体垮塌加剧。 11、砖混结构房屋损毁轻于土石墙体房屋，其原因当因砖混结构房屋使用钢筋混凝土作为建筑框架，其建筑的整体性强于无框架的土石墙体房屋；砖混结构房屋的墙体以混凝土作为砌墙砖的粘合剂，其粘合力也大大高于粘土，从而墙体的整体性也高于粘土砌石墙体。至于夯土墙，如果使用纯净的粘土筑墙，其墙体的整体性较好且能“以柔克刚”而经受住地震波的冲击，但如果筑墙的粘土夹杂砂石则整体性较差而易被地震波的冲击力瓦解。 四、羌寨重建应重视推广碉房建筑的传统抗震技术 羌族石砌和夯土碉房建筑是羌族人民千百年来适应当地自然环境、因地制宜建设的传统建筑，不仅已成为羌族文化的重要物质文化载体，而且因墙体厚实冬暖夏凉而具有较好的实用性，并在建筑技术上积累了一系列抗震技术。从上文分析可知，羌族碉房建筑在传统上，土石墙体房屋主要采用在墙体选材上选用片石和块石及纯净粘黄土修砌，修建墙体采用100左右的墙体收分，墙体从基础至墙顶采用“布筋”、铺设“过江石”的做法，墙体采用联体修建或在墙体外墙修砌“鱼脊背”凸棱支撑墙体；夯土墙碉房主要在夯筑墙体上选用粘性好的纯净粘黄土，在墙体内尤其是转角部位大量“布筋”。通过这些技术，增强墙体的整体性、提高墙体的抗震能力。此外，碉房内部铺设于两侧墙体端墙的楼层和房顶的密集木质横梁，在客观上也起到了从内部支撑墙体、分力抗震的作用。而小体量的碉房建筑也在客观上产生了较好的抗震作用。目前，各羌族村寨大规模恢复重建工作已经展开。由于建设成本、居住习惯、文化传承、建材运输等多种原因的影响，许多村寨的羌族群众仍然采用传统建筑方式进行恢复重建。由于羌族传统建筑工匠短缺，多数工匠在建筑技术上缺乏交流、对其他地区传统碉房建筑抗震技术缺乏了解。因此，在羌族地区灾后房屋重建工作中，除推广混凝土框架结构砌石墙体的结合现代建筑技术的新型碉房建筑外，还应重视向仍然选择修建传统土石墙体碉房的羌族村寨，推广羌族传统碉房建筑技术中的抗震技术。通过组织技术较好的工匠进行考察、技术交流和培训，形成骨干工匠力量，然后通过他们向其他工匠进行技术传授、培养，提高工匠技术水平并培养更多工匠，增强新建碉房抗震能力。新建传统碉房，适度缩小碉房的房屋体量（包括平面占地面积和高度），对于增强房屋的抗震性能亦十分重要。 这是转载的一篇文章，望对想去汶川的同学有所帮助。

义务设计团野战营

蓝天白云下，风土人情

义务设计团野战营

来营同学请注意：

来营路线到达成都之后——茶店子车站（买到汶川的汽车票直达汶川县绵池镇羌峰村）大约3个小时！

野战营

注 意：来营的时候需要带的东西：铺盖，画具，吃饭一天大概10元左右，有电脑的可以带电脑过来！

联系电话：13060108191（张静老师）

猪猪手绘

好想去

wangghoo

同学们，我已率先抵达汶川，我在这里期待你们的到来哦

wangghoo

以下是引用义务设计团野战营在2009-2-3 15:39:00的发言：

来营同学请注意：

来营路线到达成都之后——茶店子车站（买到汶川的汽车票直达汶川县绵池镇羌峰村）大约3个小时！

野战营

注 意：来营的时候需要带的东西：铺盖，画具，吃饭一天大概10元左右，有电脑的可以带电脑过来！

联系电话：13060108191（张静老师）

同志们注意了，现在人还是很多，早点买火车票，还有尽量买双号上午9点左右（比如2月8号、10号、12号、14号、16号上午）到成都的车票，因为从成都到汶川是双进单出，这样方便坐车来汶川。

如果你不幸买到的是站票，就把大的行李放在车厢里，叫一个可信的人看着点，不看应该也没什么大问题。把值钱的东西拿在身上，然后去餐车上点个菜吃上一顿，然后就坐那别走啦，一般餐车到了晚上9点左右就会卖茶座票，20元坐到天亮，然后早上再花十五元吃早饭，再坐到中午，呵呵，我们来的时候就这么干的。要不站上一天够你受的！下车的时候记得过去自己的车厢拿行李就是

如果你是双号到的成都，你就打的 到 茶店子车站，价格30元左右，公交没坐过我就不知道拉。

到了茶店子车站之后，尽量到车站里面去买票，没什么风险。如果没有班车了，外面的面包车拉客的也可以坐，但是一定要注意别上当受骗咯，车票一般在50至70元这样

到汶川需要3个多小时左右，同学们要先跟司机师傅说一下，说到绵池镇羌峰村下车，走过了划不来哦

如果你是单号到成都的，你可以考虑找个旅馆住下，等到双号早上从茶店子车站坐车过来

声明一点，我不是负责招生的，我去年就已经来汶川的，所以比较熟悉，如果大家路上还有什么困难认为我可以解决的，你们也可以给我打电话，我的电话13558585373（王国浩）

先说道这里，祝大家旅途愉快啊！

义务设计团野战营

率先到达汶川的同学们辛苦了！

祝愿大家在汶川有个新的目标，

乘着希望遨游汶川，

志愿汶川，

为灾区的明天尽一份力！

tzdo

大家好 我明天到达汶川

来四川的同学请注意

四川这里做传销的人依然很多

象乐山 彭洲 眉山 都江堰 这些地方都有大量的传销人员

过来的同学请注意 如果有人邀请去这些地方 请留意

Art

九江十方建筑获取的图籍，大家共享

http://www.ztbs.cn/dispbbs.asp?boardID=98&ID=48957&page=1

雁来F

以下是引用tzdo在2009-2-11 11:48:00的发言：

大家好 我明天到达汶川

来四川的同学请注意

四川这里做传销的人依然很多

象乐山 彭洲 眉山 都江堰 这些地方都有大量的传销人员

过来的同学请注意 如果有人邀请去这些地方 请留意