中国木结构古建筑的部分构件
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中国木结构古建筑的部分构件
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。
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类为:柱,额枋,梁,蜀柱、驼峰托脚、叉手等,替木,椽和襻间,阳马(角梁),椽,飞子(飞檐椽)。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。
柱,又称柱子,古代文献中又称为"楹"。为建筑中主要承受轴向压力的纵长形构件。一般竖立,用以支承梁、枋、屋架。常用木材、石材、砖等制成。
按外形分为直柱、梭柱,截面多为圆形。处于不同的位置,有不同的名称,如在房屋最外圈的柱子为外檐柱,外檐柱以内的称屋内柱(或金柱),转角处的称角柱,以及墙柱、中柱、山柱、瓜柱、童柱等。有些柱不承受轴向压力,主要起构造作用,如望柱、垂莲柱、雷公柱。根据样式不同,以有圆柱、八角柱、方柱、瓜楞柱、蟠龙柱等多种。按构造又有单柱、拼合柱之别。
古建筑柱子一般均有收分,即柱径上小下大呈直线轮廓收分。北齐、五代、宋、明建筑中又有一种柱子上下两端或仅上端收杀成梭形的,称为梭柱。清代多用直柱、仅于柱端稍作卷杀。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。
额枋(宋称阑额),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、地栿、绰幕(后演化为雀替)等,是柱上用于连接柱头或柱脚、承重的水平构件。南北朝及之前多置于柱顶,隋唐后才移到柱间。西方古典建筑中,类似的部件称为architrave。
额中国古代木构架房屋中用在柱列上的联系构件,承托斗栱和横向的梁架,用以增强柱网的稳定。
额在汉至唐时期称楣。隋以前的楣多压在柱顶上,承托斗栱和梁。隋唐时,楣开始用在柱头之间,插入柱身,并分上下2层,称为重楣。宋《营造法式》称上层楣为阑额,下层楣为由额,阑额以上又平放一厚木板,称普拍枋;而称隋以前压在柱头上的旧做法为檐额。阑额、檐额用于内柱上的称屋内额。清式称阑额、由额、普拍枋为大额枋、小额枋和平板枋,有时在大额枋或小额枋下加垫托的雀替,以加强柱和枋之间的联系(见大木作)。
《营造法式》规定檐额两端要伸出柱头外,下面用形如长栱的绰幕枋承托。这种做法在相传为五代时卫贤绘的《闸口盘车图》中可以见到。实物有河南济源济渎庙龙亭和陕西韩城的一些元代建筑。
屋内额用在内柱柱列间,当宋式厅堂型建筑各间梁架用柱数不同时,为求内额连成一列,无柱处内额架在梁架的驼峰或蜀柱之间。厅堂型建筑屋内额往往与柱头枋、襻间和檩用斗栱连成一体,起增强构架纵向稳定的作用。这种做法可以从宋初建的福州华林寺大殿和宁波保国寺大殿中看到,是古代用纵架的残痕。明清时襻间改称枋,并在它与檩间空隙处加竖板,称垫板。檩、垫板、枋联用是明清官式建筑通常做法。
《营造法式》和清工部《工程做法》所载的额的主要功能是保持构架稳定,但从现存大量宋至清代的实物看,其作用远不止此。
现存用檐额的建筑,檐额除长1间者外,还有长到2、3间的,多用整圆木制成,压在柱顶上,断面远大于《营造法式》的规定。它的梁架、斗栱先压在檐额上,再传至檐柱。一般檐柱即在梁下,但也
有梁架位置不动而把明间2柱向左右移远,以加大明间宽度的,这时檐额承梁处下面无柱,成为纵向的梁,斗栱排列与柱位也往往不相应。北京故宫养心殿就是用檐额的建筑,明间柱外移的实例则有天水市明代所建玉泉观前殿。
屋内额除一般做联系构件外,也有用长2间或3间的圆木的。它架在内柱上,下面省去一至两根内柱,由它来承托被省去的柱上的梁架。1137年所建山西五台县佛光寺文殊殿面阔7间,殿内用6道厅堂型“八架椽屋前后乳栿用四柱”的梁架,原应有12根内柱,但在殿内用了3根长3间的内额和两根长两间的内额(见图),省去8根内柱。1309年所建山西洪洞广胜寺下寺大殿内用了4根长3间的内额,省去6根内柱。这种做法,减少了内柱数量,加大内柱柱距,可以满足室内布置上的特殊要求。
有些长2、3间的内额,往往在其下再加一道额,类似阑额之下的由额。在内额、由额之间,用蜀柱和斜撑联系,形成近似平行弦桁架的组合内额,承担横向梁架。这种组合内额,在近年研究著作中,有时称为“纵架”。实物可在佛光寺文殊殿、崇福寺弥陀殿中看到。
枋,两柱之间起联系作用的横木,断面一般为矩形。
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)称劄牵(单步梁),长两椽的称乳栿(双步梁),长四椽的称四椽栿(五架梁),乃至长八椽的称八椽栿(九架梁)。最上一梁称平梁(三架梁),梁上立蜀柱(脊瓜柱)承脊(脊桁)。显露的或在平棊(天花)以下的梁,称为明栿。明栿按外形分为直梁、月梁。直梁四面平直;月梁经过艺术加工,形弯如弓。隐蔽在平棊以上的梁,表面不必加工,称为草栿。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栿(顺梁或扒梁)。在最下一梁之下安于两柱之间与梁平行的枋,称顺栿串(跨空随梁枋)。明清时又有紧贴梁下的枋,称随梁枋。
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。
替木,起拉接作用的辅肋构件,常用于对接的檩子、枋子之下,与檩、枋平行,用于两构件对接的接口之下,以增加连接的强度,有防止檩、枋拔榫的作用,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。
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