中国古建木构特征概说(上)【批木网】

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  中国古建木构特征概说(上)
  
  这里所谓特征，是指从现存中国古代建筑实例中所概括出来的、普遍存在的、不同于西方建筑的独特之处。现存建筑实例最早不过唐代，亦即中国建筑成熟时期以后直到20世纪初的建筑。唐代以前的建筑,只能从考古发掘出来的一些建筑遗址,以及各种艺术品(如绘画、雕刻等)所描摹的建筑形象等间接资料中知其大略。据此，大致可以归纳为七项，分述如下：
  
  1、使用木材作为主要建筑材料
  
  中国古代建筑在结构方面尽木材应用之能事，创造出独特的木结构形式，以此为骨架，既达到实际功能要求，同时又创造出优美的建筑形体，以及相应的建筑风格。
  
  2、保持构架制原则
  
  以立柱和纵横梁枋组合成各种形式的梁架（见后文大木作），使建筑物上部荷载均经由梁架、立柱传递至基础。墙壁只起围护、分隔的作用，不承受荷载，所以门窗等的配置,不受墙壁承重能力的限制,有"墙倒屋不塌"之妙。
  
  3、创造斗拱结构形式
  
  用纵横相叠的短木和斗形方木相叠而成的向外挑悬的斗拱，本是立柱和横梁间的过渡构件，逐渐发展成为上下层柱网之间或柱网和屋顶梁架之间的整体构造层，这是中国古代木结构构造的巧妙形式。自唐代以后，斗拱的尺寸日渐减小，但它的构件的组合方式和比例基本没有改变。因此，建筑学界常用它作为判断建筑物年代的一项标志。
  
  4、实行单体建筑标准化
  
  中国古代的宫殿、寺庙、住宅等，往往是由若干单体建筑结合配置成组群。无论单体建筑规模大小,其外观轮廓均由阶基、屋身、屋顶(屋盖)三部分组成：下面是由砖石砌筑的阶基，承托着整座房屋；立在阶基上的是屋身，由木制柱额作骨架，其间安装门窗隔扇；上面是用木结构屋架造成的屋顶，屋面做成柔和雅致的曲线，四周均伸展出屋身以外，上面覆盖着青灰瓦或琉璃瓦。西方人称誉中国建筑的屋顶是中国建筑的冠冕。
  
  单体建筑的平面通常都是长方形，只是在有特殊用途的情况下，才采取方形、八角形、圆形等；而园林中观赏用的建筑，则可以采取扇形、万字形、套环形等平面。屋顶有庑殿、歇山、录顶、悬山、硬山、攒尖等形式,每种形式又有单檐、重檐之分，进而又可组合成更多的形式。各种屋顶各有与之相适应的结构形式。各种单体建筑的各部分乃至用料、构件尺寸、彩画都是标准化、定型化的，在应用上，要遵照礼制的规定。
  
  宋《营造法式》中对各种单体建筑作了概括的原则的记述。清工部《工程做法》对官式建筑列举了27种范例，对应用上的等级差别、做工用料都作出具体规定。这种定型化的建筑方法对汇集工匠经验、加快施工进度、节省建筑成本固然有显著作用，但后继者"遵制法祖"，则妨碍了建筑的创新。
  
  中国古代建筑的屋顶形式：

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  5、重视建筑组群平面布局
  
  中国古代建筑组群的布局原则是内向含蓄的，多层次的，力求均衡对称。一组建筑中的主要建筑物通常是主要人物的主要活动场所，这一点可以从形体、装饰、配属建筑等看出来。由于建筑群是内向的，除特定的建筑物如城市中的城楼、钟鼓楼等外,单体建筑很少是露出全部轮廓,使人从远处就可以看到它的形象。因此，中国建筑的完整形象必须从组群院落整体去认识。每一个建筑组群至少有一个庭院，大的建筑组群可由几个或几十个庭院组成，组合多样，层次丰富,也就弥补了单体建筑定型化的不足。
  
  建筑组群的一般平面布局取左右对称的原则，房屋在四周，中心为庭院。大规模建筑组群平面布局更加注重中轴线的建立，组合形式均根据中轴线发展。甚至城市规划也依此原则，以全城气势最宏伟、规模最巨大的建筑组群作为全城中轴线上的主体。唯有园林的平面布局，采用自由变化的原则。
  
  中国古代建筑组群平面布局示例：

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  中国古代建筑屋顶组合形式：

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  6、灵活安排空间布局
  
  中国建筑的室内间隔可以用各种隔扇、门、罩、屏等便于安装、拆卸的活动构筑物，能任意划分，随时改变,使室内空间既能够满足屋主自己的生活习惯，又能够在特殊情况下（例如在需举行盛大宴会时）迅速改变空间划分。建筑组群的室外空间──庭院，是与室内空间相互为用的统一体，又是为建筑创造小自然环境准备条件。庭院可以栽培树木花卉，可以叠山辟池，可以搭盖凉棚花架等等；有的还建有走廊，作为室内和室外空间的过渡，以增添生活情趣。
  
  7、运用色彩装饰手段
  
  木结构建筑的梁柱框架，需要在木材表面施加油漆等防腐措施，由此发展成中国特有的建筑油饰、彩画。至迟在西周已开始应用彩色来装饰建筑物，后世发展用青、绿、朱等矿物颜料绘成色彩绚丽的图案，增加建筑物的美感。以木材构成的装修构件，加上一点着色的浮雕装饰的平基贴花和用木条拼镶成各种菱花格子，便是实用兼装饰的杰作。北魏开始使用琉璃瓦，至明清时期琉璃制品的产量、品种大增，出现了更多的五彩缤纷的琉璃屋顶、牌坊、照壁等，使中国建筑灿烂多彩，晶莹辉煌。
  
  精巧大木作
  
  中国古代木构架房屋建筑中负担结构构件的制造和木构架的组合、安装、竖立等工作的专业。由于古代建筑是以木结构为骨干的，因此房屋的设计也归属大木作。
  
  -历史渊源
  
  由《考工记》所载"攻木之工七"，可知周代木工已分工很细，以后各代分工不同。宋代房屋的附属物平暗、藻井、勾阑、博缝、垂鱼等的制作，归小木作，明清时则归大木作。宋代大木作以外另有锯作，明清也归大木作。木构架房屋建筑的设计、施工以大木作为主，则始终不变。
  
  -设计制度
  
  中国古代建筑在唐初就已经定型化、标准化,由此产生了与此相适应的设计和施工方法。宋《营造法式》中，已载有一套包括设计原则、标准规范并附有图样的材份制（即古代的模数制，见材份）。材份制一直沿用到元末。明初，大量营建都城宫室，已不再用材份制。清初颁布的清工部《工程做法》基本上使用了斗口制（见斗口），仍可看出材份制的痕迹，但在力学上已不如材份制严谨，各种构件的标准规范也无一致的准则。实质上是旧的设计制度已被废弃，而新的设计制度还不完善。
  
  -结构形式
  
  从远古到汉代的木结构的形式迄今未能完全了解，仍在探索中。从半坡遗址到商代盘龙城遗址、西周周原建筑遗址、汉代礼制建筑、石阙等，虽已有复原研究，但还都未能得出系统的结论，只能看出一些脉络：①殷商的墓室均用井干式结构，后代虽不普遍使用，但在木结构发展史中却有重要作用。②自商代至战国宫殿遗址中已发掘的平面柱网布置，均纵向成行列而横向常不成行列。据此可推断屋架构造，系以纵架为主，直至汉代仍有应用，故纵架应是早期普遍使用的构造形式。后来，辽金时期偶然也有使用纵架承托横架的构造，那是经过改进提高的纵架。③自西周开始已用栌斗作为结合柱、梁的构件，以后逐步发展成栌斗上用拱、昂等组合成铺作（见斗拱）的复杂构造形式。
  
  现在知道最早的关于具体的结构形式的记录，是宋代《营造法式》中的殿堂结构、厅堂结构、簇角梁结构三种。根据现存实例，可以推断这三种结构至少在唐初即已普遍应用。它们的特点如下所述。
  
  殿堂结构：全部结构按水平方向分为柱额、铺作、屋顶三个整体构造层,自下至上逐层安装,叠垒而成。如造楼房，只须增加柱额和铺作层（平坐）即可。应用这种结构的房屋，平面均为长方形。有四种地盘分槽形式，即金箱斗底槽、双槽、单槽和分心斗底槽。
  
  宋式殿堂地盘分槽图──明伏梁架仰视图：

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  厅堂结构：用横向的垂直屋架。每个屋架由若干长短不等的柱梁组合而成，只在外檐柱上使用铺作。每两个屋架间用椽、襻间等连接成间。每座房屋的间数不受限制，屋架只要椽数、相应步架的椽平长相等，各屋架所用梁柱数量、组合方式可以不同，因此不必规定平面形式。厅堂结构施工较殿堂结构简便，但不宜建造多层房屋。用厅堂结构建造小规模房屋，不用铺作，称为"柱梁作"，应用普遍。现存实例中，还有一种综合殿堂和厅堂结构的形式，如奉国寺大殿，用纵、横、竖三个方向的柱、梁、铺作等构件，互相交错，组成一个整体，施工繁难，辽金以后未见再用。
  
  宋式厅堂构架示意：

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  簇角梁结构：用于正圆或正多边形平面的建筑，每个柱头上的角梁与中心的枨杆（雷公柱）相交，组成圆或方锥形屋顶。
  
  宋式簇角梁构架示意：

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  在明清官式建筑中,殿堂结构仅存表面形式,实际均为厅堂结构，称"大木大式"。普遍应用的"柱梁作"，称为"大木小式"。而簇角梁，则称为"攒尖"，多用于小型亭榭。
  
  此外，在长江流域和东南、西南地区，习惯用穿斗式构架。它与厅堂结构同属横向垂直的屋架，但厅堂结构由逐层抬高而减短的梁承受檩和屋顶的重量，故称抬梁式构架。穿斗架用柱直接承檩，不用梁，柱间穿枋仅是连系构件。
  
  -构件种类
  
  大木作结构构件，按功能可分为12类。其中拱、昂、爵头、斗4类属铺作构件。其余8类如下：
  
  ① 柱。直立承受上部重量的构件。按外形分为直柱、梭柱,截面多为圆形。按所在位置有不同名称:在房屋最外圈的柱子为外檐柱，外檐柱以内的称屋内柱（金柱）,转角处的称角柱等。柱有侧脚,即向中心倾斜；有生起，即自中间柱向角柱逐渐加高。
  
  ② 额枋。包括阑额（大额枋）、由额（小额枋或由额垫板）、普拍枋（平板枋）、屋内额、地伏、绰幕（后演化为雀替）等，是连接柱头或柱脚的水平构件。
  
  ③ 梁。是承受屋顶重量的主要水平构件；上一梁较下一梁短，层层相叠，构成屋架。最下一梁置于柱头上或与铺作组合。梁按长短命名：长一椽的(一步架)称搭牵（单步梁），长两椽的称乳伏（双步梁），长四椽的称四椽伏（五架梁），乃至长八椽的称八椽伏（九架梁）。最上一梁称平梁（三架梁），梁上立蜀柱（脊瓜柱）承脊椽（脊桁）。显露的或在平暗（天花）以下的梁，称为明伏。明伏按外形分为直梁、月梁。直梁四面平直；月梁经过艺术加工，形弯如弓。隐蔽在平暗以上的梁，表面不必加工，称为草伏。四阿（庑殿）屋顶和厦两头（歇山）屋顶两侧面所用垂直于主梁的梁称丁伏（顺梁或扒梁）。在最下一梁之下安于两柱之间与梁平行的枋，称顺伏串（跨空随梁枋）。明清时又有紧贴梁下的枋，称随梁枋。
  
  ④ 蜀柱、驼峰托脚、叉手等。是各架梁之间的构件。早期建筑，梁上安矮柱、驼峰或敦添，上安斗、襻间,承托上一梁首，又在梁首斜安托脚,斜托上架椽(檩)。平梁上安蜀柱、叉手。蜀柱头也安斗，用襻间，承脊椽，柱脚用合沓（角背）。叉手原是立在平梁上，顶部相抵成人字形的一对斜撑，承托脊椽，通用于汉至唐。晚唐五代起改用蜀柱承椽，叉手成为托在两侧加强稳定的构件，作用近于托脚。明清官式建筑梁上均用短柱，按所在位置称上金瓜柱、下金瓜柱、脊瓜柱等。柱下各用角背，并不用托脚、叉手。当庑殿推山加长脊椽时，在椽头下另加一道平梁，称太平梁，梁上立一柱称雷公柱。
  
  ⑤ 替木。与椽、枋平行，用于两构件对接的接口之下，以增加连接的强度，并产生缩短跨距的作用。替木在唐宋是必用的，明清官式建筑已不用。
  
  ⑥ 椽和襻间。椽是承载椽子并连接横向梁架的纵向构件。截面圆形的称椽（檩或桁），矩形的称承椽枋。它的长度即是各间的间广（另加出榫），如遇出际（山面挑出），另增挑出长度。至房角则于椽背上另加三角形生头木,使屋面纵向微呈曲线,与柱子生起相对应。襻间用于椽下，是联系各梁架的重要构件，以加强结构的整体性，有单材、两材、实拍等组合形式。明清时期檩下只用垫板、枋，合称一檩三件，废除替木、襻间。又蜀柱柱头或内柱柱身间，用枋与椽平行，称顺脊串。明清只用于金柱间，名为中槛。
  
  ⑦ 阳马（角梁）。用于四阿（庑殿）屋顶、厦两头（歇山）屋顶转角45°线上，安在各架椽正侧两面交点上。最下用大角梁（老角梁）、子角梁承受翼角椽尾。子角梁上，逐架用隐角梁（由戗）接续。用于四阿（庑殿）的，至脊椽止；用于厦两头（歇山）的，至中平暗止。
  
  ⑧ 椽，飞子（飞檐椽）。椽子截面圆形，首尾钉在上下两椽上。每一条水平长度即椽的间距，称为一椽或一架、一步架，如用飞檐，即在檐椽上钉截面矩形的飞子。
  
  以上各类构件中，柱、椽、椽多为圆形截面，余为矩形截面。宋以后各代对构件截面，按结构形式（殿堂、厅堂、余屋，或大木大式、大木小式）都详尽地规定出高、厚尺度。其高厚比早期多为3：2，间有2：1的，至明清则多为10：8。
  
  -屋顶
  
  屋顶又称屋盖，是中国古代建筑外形的最显著的标志。各种各样的屋顶名称，往往也就是单体建筑的名称，如庑殿、卷棚等。屋顶有两类：一类是平的或近乎平的，另一类则作成铺瓦的斜面。前一类有两种形式：筑成稍有倾斜的平面，称为平顶；筑成中部略高的弧面，能向两面排水，称为囤顶。
  
  后一类斜坡屋顶，其倾斜度一般为50～66％，坡面呈略向下弯的弧线，决定坡度及弧线的法则即是举折或举架。斜坡屋顶的结构形式，主要有：
  
  ① 一面坡屋顶：全屋面向一侧倾斜排水。
  
  ② 两面坡屋顶：用人字形的抬梁或穿斗架做屋顶构架，顶上垒屋脊，前后出檐排水。
  
  硬山顶，左右两端均封砌于山墙内的两坡顶。
  
  悬山顶，左右两端延伸出山墙外成两面坡。
  
  卷棚顶，屋架四架梁上立两个瓜柱，并列两个脊檩，上加弧形罗锅椽，两坡相接处呈圆弧形；不用正脊，两山可以做成硬山顶、悬山顶或歇山顶。
  
  ③ 四面坡屋顶：
  
  庑殿顶，两山用丁伏（顺扒梁）做成斜坡屋顶，与前后屋面45°相交，上加角梁、隐角梁，直抵正脊,屋面四向排水。前后两坡相接处，在脊椽上垒正脊，左右两坡与前后两坡相接处，在角梁上顺斜坡垒垂脊。这种屋顶因共有五条脊，又称为"五脊顶"。
  
  歇山顶，在两山用丁伏(顺扒梁)承山面承椽枋（采步金），屋顶下部形成一至二椽深的四面斜坡屋顶。屋顶上半为前后两坡，两坡相接处垒正脊，两坡左右各垒垂脊。下半四角垒脊（戗脊），以其有九条脊，又称为九脊顶。
  
  录顶，屋架平梁以上不用蜀柱和脊椽，屋顶上部做成平顶，下部做成四面坡四向排水。平顶四周与其下坡顶相接处垒屋脊。
  
  庑殿顶、歇山顶、录顶四角均可做成翼角。
  
  ④ 攒尖顶：宋式用簇角梁，清式多用抹角梁，构成平面正圆或正多边形的屋顶构架，屋顶呈圆锥、方锥或多角锥体，顶上安宝顶或宝珠，多用于亭榭。屋角也可做成翼角。
  
  -榫卯构造

  大木构造以用榫卯结合为原则，只有屋面椽子、连檐、望板、角梁等使用铁钉。榫卯结合方式有六种。
  
  ① 柱头、柱脚出榫。下入础卯，上入栌斗底卯。若叉柱造，柱脚开十字口。
  
  ② 横向构件如额、伏、串之类，与竖向构件如柱之类结合，均在竖向构件上开卯口，横向构件出榫，或更加箫眼穿串（即用木销钉）。
  
  ③ 构件对接，均一头出榫，一头开卯口。其榫卯有螳螂头口（银锭榫）、勾头搭掌（巴掌榫）等。
  
  ④ 纵、横向构件直角平接。凡与房屋正面平行的构件上开口，与侧面平行的构件下开口，十字咬合。转角有45°构件三向平接时，与正面平行的构件上开口,与侧面平行的构件上下均开口，斜向45°构件下开口,三件依次咬合。
  
  ⑤ 两构件上下叠合（如两条足材枋，替木与□），上下两构件于相对位置开箫眼，受暗箫。
  
  ⑥ 铺作上用斗。斗底、拱头上开箫眼，受暗箫。斗上横开口或十字开口，受拱昂。斗口内或更留隔口包耳。
  
  宋式大木构架榫卯图：

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  -施工程序
  
  大木施工自唐宋至明清大体相同，约可分为五个程序：
  
  ① 画杖杆。自间广、椽长、柱高，以至每一构件的长短、高厚、榫卯位置、大小，均逐一按设计用足尺画在方木杆上，同时还应画出与本构件相结合的其他构件的中线。杖杆实际上是为本工程特制的各种专用尺。每个工匠在分配到具体工作时，就给他杖杆，以便开始造作。画杖杆的工匠，是全工程的主持者，他熟知全部设计及其细节，由唐至宋都称为"都料匠"。
  
  ② 造作构件。工匠据杖杆造作构件及其上的榫卯。凡圆形截面的构件与矩形截面构件相结合的榫卯（如柱与额），均应随时为每个榫卯制出抽版或样版，某些一定的形象，如驼峰、蝉肚绰幕（雀替），则可预先制作样版，使形象一致。抽版是出榫实样尺寸。此类榫卯，一般是在圆构件上先开好卯口，然后将此卯口的具体尺寸及其与圆柱的位置关系等，移画到抽版上，即以此制作出榫规范，务使榫卯结合严密。因此，每有一个卯口即须制作一块抽版。榫卯做完，试装无误后，在构件上标明它所在位置的编号。构件制成后，必须经过仔细核对，并将所有中线重新清晰地画在构件上。
  
  ③ 展拽（试安装）。一般在铺作构件全部制成后，在地面上试作一次总体安装。
  
  ④ 卓立、安勘(安装)。大木安装须先搭架，并准备吊装设施，再将柱子按位竖立，叫做"卓立"。然后再起吊额伏等大构件，随即依次安装。各项构件制成后已经过核对、榫卯试装、铺作试装，每一构件均已标明位置编号，与有关构件的关系均已画有明确的中线。因此总安装要点仅在于保证各项垂直线和水平线的准确性。
  
  ⑤ 钉椽、结裹。依次钉铺椽子、板栈(望板)，是大木作最后一道工序。
  
  -用工用料
  
  自宋迄清，大木作造作各种构件用工都规定有详细的定额。用工总数，在宋代以造作工为基数，分别按下述规定计算：补间铺作（包括安勘、绞割、展拽）按造作工加40％，转角铺作四、五铺加80％，六铺以上加倍。柱、梁等(包括安勘、绞割、卓立、搭架)按造作工加60％。钉椽结裹用小工数，按造作工数。清代规定总工数按造作工加10％，又按总工数加小工20％。
  
  自宋迄清，大木作用料均以松木为主。宋代木料共有六种规格。圆料两种:"朴柱"长30尺,径3.5～2.5尺；"松柱"长28～23尺，径2～1.5尺。方料四种："大料模方"长80～60尺，广3.5～2.5尺，厚2.5～2尺；"广厚方"长60～50尺，广3～2尺，厚2～1.8尺；"长方"长40～30尺，广2～1.5尺，厚1.5～1.2尺；"松方"长28～23尺,广2～1.4尺,厚1.2～0.9尺。又将各种较小原木,加工解割成长25～12尺,广1.3～0.5尺，厚0.9～0.4尺等八种规格的方料，以备选用。所以宋代在大木作之外另有锯作。
  
  清代木料缺乏，方木只有一种，称"墩木",长1丈左右,高厚1尺左右。使用时须计算其价格，如价格超过用圆料解割，仍须用圆料解割。因此大木用料几乎全按构件尺寸，折算成一定直径的圆料，据以发料，在造作时随时锯解，故清代锯作包括在大木作之内。
  
  宋代锯作实际是规定用料原则,主要是:"务在就材充用,勿令将可以充长大用者,截割成细小名件"；"斜尖名件，应颠倒交斜解割"，"两就长用"；锯下的余料应尽量利用，或锯成板料。锯作用工，以面积计每一工：周、檀、枥木50尺(平方尺)，榆、槐木55尺，白松木70尺，苒柏木75尺,馀、黄松、水松、黄心木80尺,杉桐木100尺。如料长2丈以上，用工加10％。

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