陜北地處黃土高原北部，黃土、粘性土及灰巖、砂巖分布廣泛，當地居民利用這些材料建成具有濃郁地方特色的民居——窯洞。根據所用材料的不同，陜北窯洞可分為土窯、接口窯、石窯和磚窯四種[1]。土窯是以黃土作為基本材料，在黃土坡建造；接口窯是挖掘好土窯後，窯口處用石塊或磚塊箍成拱狀，加固窯口；磚窯是用粘土磚砌築而成；石窯是將人工采用撬鑿法和爆破法開采出來的石塊加工後砌築而成。由於目前在陜北地區石窯具有壹定的代表性，本文以石窯作為分析對象。
陜北窯洞建築頗具講究。在窯洞選址方面，過去當地人習慣在修窯洞前，請當地有名的風水先生堪輿，現在則多以向陽、背風、吃水和交通便利作為依據，最為關鍵的是背山牢靠，土質結實，避開溝壑。在建築技術方面，窯洞充分運用了類似拱形橋的園拱承力原理，保證了窯洞的穩定性和安全性。在用材方面，窯洞充分利用了當地得天獨厚的土資源和石頭資源。在生活方面，陜北窯洞表現出壹種道法自然、天人合壹和天人相用的傳統生態思想，強調人與自然的和諧相處。
二、陜北窯洞建築藝術中的低碳理念
低碳經濟使低碳建築成為建築業發展的大勢所趨。低碳經濟的概念最早出現在2003年英國能源白皮書《構建壹個低碳社會》，是以低能耗、低汙染、低排放為基礎的經濟模式，其實質是能源高效利用、清潔能源開發、追求綠色GDP。在發展低碳經濟的道路上，建築的“節能”和“低碳”註定成為繞不開的話題。發展低碳建築，就是要在建築材料與設備制造、施工建造和建築物使用的整個生命周期內，減少化石能源的使用，提高對太陽能、風能、生物能等清潔能源的應用，降低二氧化碳排放量。
依據低碳經濟和低碳建築理念，陜北窯洞建築中蘊含的低碳思想可總結為以下幾個方面：
（壹）節約理念。陜北窯洞建築節約耕地和土地的特點突出。窯洞建築壹般根據地勢山形順坡而建，通過橫向挖掘取得室內空間，最大限度地利用原狀土地作為窯壁、窯頂。陜北地區本身以山地為主，可利用的平整耕地很少，窯洞建築選在山坡而建，有利於保護有限的耕地和土地。特別是靠崖窯在建築過程中挖掘出來的原土，還可以用來填坡造地，這種減法方式實質上蘊藏著節約用地的很大潛力。此外，窯洞建築中節約成本的原則也非常明顯。陜北窯洞利用當地豐富的黃土和石頭資源，采掘成本低，甚至是零成本。黃土易於挖掘，換取物力所需要的勞力並不十分繁重，建造過程中的勞力成本低。利用挖掘過程中形成的生土砌築土臺、土設備、土家具等，做成生土坯後還可以用來砌築洞口墻和火坑，節約了對磚的使用。
（二）節能理念。陜北窯洞中的節能理念頗為豐富。在建築過程中，以人工勞作為主，對機械設備的使用很少，幾乎不用汽油等作為動力原料，整個建築過程中碳排放量非常小。在建築技術方面，石窯建築中應用拱形圓頂，拱形石頭窯頂用泥漿和碎石澆灌其縫隙間，穩定性非常好，代替了對水泥和鋼筋的需求，因而也間接地有助於降低碳排放。在保溫方面，黃土具有良好的隔熱和蓄熱功能，窯洞的大部分都包裹在厚厚的土層中，晝夜之間室內溫度變化很小，再加上窯洞本身壹般向陽而建，整體上冬暖夏涼，減少了對用電、用碳、用柴的消耗。在內部設計上，陜北窯洞中壹般把炕、竈、煙囪相連接，鍋竈內的熱量通過炕內部設計的彎形通道，可以讓更大面積的炕體受熱，提高了對能源的高效利用。
（三）環保理念。陜北窯洞民居也閃爍著環保的亮點。在窯洞的裝飾上，內部墻壁和窯頂主要以原生土與麥稭匯合的泥抹面，外部墻面以人工用鏨子鑿成帶有細紋的石塊，或者用錘子的方形石塊做石窯面，總體上裝飾取材就地為主，不涉及任何含有化學成分或者能揮發有害氣體的建築材料。再加上窯洞具備保溫隔熱、防空防震、隔絕噪音以及阻隔大氣中放射性物質等功能,長期居住在窯洞中，患氣喘病、風濕病、皮膚病等疾病的幾率較小。此外，從長遠來看，即使窯洞作廢或者倒塌，其拆除較為容易，原有的生土在經歷了壹系列的風化作用和復雜變化後會成為熟土回歸自然再用，窯洞最終形成的建築垃圾對自然環境並沒有破壞力度。
（四）和諧理念。陜北窯洞作為壹種經典的民居，也體現出了人與自然、人與人之間的和諧相處。陜北窯洞以自然的方式偎依自然，自然以人的方式去接納人類。人、自然、窯洞、村落融為壹體。窯洞在建築色調上壹般采用建築材料原來的色調，黃色和青灰色是窯洞的兩種主色調，與黃土高原的本色相得益彰。窯洞作為文化的載體,也承繼了先民的純樸傳統，白天看到的是天似穹隆，籠蓋四野的開闊景象，以天為被，席地為床。晚上睡土炕,呼吸清新的山風,感受大地的脈搏,長期居住於窯洞這樣壹個縮小的宇宙之中,人們可豁然開朗,沒有壓抑感,更沒有拘束感。窯洞的開放式品質，也養成了陜北人平和、憨厚、熱情的淳樸民風和粗狂豪放的性格，尊老愛幼,互相協作,親親融合, 鄰裏關系親密和諧，人與自然內在統壹。
三、陜北窯洞建築中低碳理念的啟示
（壹）建築發展應始終堅持因地適宜、依托當地優勢的理念。陜北窯洞建築的節能理念體現在其能夠高效地利用當地的自然條件，並把節能貫穿於每壹個細節，這種品質使陜北窯洞歷經千年而不衰。由此可以看出，建築發展中不應舍近求遠，應盡量使用當地或周邊最為環保和綠色的建築材料，盡可能開發當地的風能、太陽能等自然能源為建築所用，由此降低建築對傳統能源的依賴，使建築本身具備頑強的生命力和健康的體魄。
（二）重新審視建築與人的關系。陜北窯洞建築從人出發，以人文本，實用性、舒適性較好，淳樸的先民傳統濃厚，充分體現了“人是主體，建築為人服務”的原則。現代建築中人雖同樓居住，卻老死不相往來，鋼筋、混凝土的冰涼與冷漠壓制了人追求和諧、友愛等內在本性。發展低碳建築，應大力打造人性化的建築格局和群落，徹底消除建築束縛人、約束人、壓迫人的困境，實現人對於建築的主體地位。
（三）重新塑造建築與自然的關系。陜北窯洞與自然界渾然壹體，窯洞從自然中而生，切近大地，回歸自然。這啟示我們，低碳建築要堅持從自然出發，始終體現建築是自然不可分割的機體這壹基本原則，與自然融合，被自然接受。特別是建築從產生到死亡的整個生命周期，應盡可能減少對自然和環境的負面影響，建築要避免成為環境發展的沈重負擔。