中国传统古建筑结构复杂,木结构是其中的重点和难点。木结构建筑体系在中国,无论南方与北方气候条件的明显差异,还是平原与山区在地形地貌上的显著不同,以及不同民族、宗教信仰和生活习俗的巨大区别,这种木构建筑均被广泛采用。无论是木材充裕的地区,抑或是木材缺乏的地区,人们都以木构建筑为最高等级标准,即使一些采用砖石砌筑的建筑也常采用模仿木构建筑的样式,表现出木构建筑所具有的无可撼动的主体地位。
木构架结构本身具有取材方便,加工便捷,组装灵便的特点,可以自由灵活的扩展和收缩,亦不受地形限制,即可组合为平展舒放的宽宅大院,又可以组合为高下错落的吊脚楼。
不需要坚实的地质地基条件,也不要求平整开阔的地段前提,这一点对于以山地居多,地形地貌环境复杂的中国西北、西南地区尤为重要。对于华南、东南、西南气候潮湿的地区,在缺少成熟的隔湿防潮技术之前,采用干栏式的木结构建筑无疑是最佳的选择。
中国的木构架建筑是一整套完善的体系,具有高度的标准化、程序化特征,技术的应用和艺术的表现都在于遵守这一整套技艺的规定,而非匠人主观的发挥创造。
这套系统大至院落组合方式、建筑间的呼应关系、建筑单体的造型;小至建筑的各种比例和尺寸关系,建筑的结构形式和构造方式,建筑营造的程序和方法,建筑装饰的施用及题材等等。
这一体系有一整套规范,在官方控制的范围内成为工程监督和验收的标准,在地方成为民间共同信奉和遵守的约定。
构架,这里指建筑的结构框架,是中国古典木结构建筑最重要的组成部分。在华夏建筑体系里,它并没有被隐藏,重点部位反而被刻画强调,直观地表现在外观上。这种对结构构件及其关系的真实表达是华夏建筑文化的一大特征,也因此通常认为这些木结构的古建筑是非常“建构的”。
从剖面上可以直观地感受到木构架的重要性。这里以建筑史书上最经典的两个剖面为例子:佛光寺与太和殿。
佛光寺剖面图
太和殿剖面图
粗看上去,这两个剖面都由四个部分组成,由下至上依次是:基座、柱子、铺作层以及屋面层。其中铺作层是构建组合最复杂的一层,也是这两个剖面最大差异所在。
铺作,字面意思的一“铺”一“作”,用以表述木构件层层堆叠的组合方式。虽然看起来非常复杂,但从原理上说,铺作层就是一种井干结构,只是这种井干结构的构件被修饰过了,长度大小都不一样,当它们组合在一起的时候,形成优美的形体轮廓。
以佛光寺的铺作层为例:进深方向的栿与面阔方向的枋纵横交叠,一方面将柱头拉结在一起,稳定结构,另一方面也使木架在高度上得到抬升。拱和昂作为栿的收头,层层出挑,使屋檐在水平方得以伸展。斗的作用其实相当于节点。
除此之外,木结构还有那些专业特征呢,下文为大家一一道来。
四椽栿,栿(fú)就是梁,建筑的纵向主要承重构件,栿上面横向的构件是槫(tuán),现在称为檩条,槫上面纵向搭的小木棍是椽(chuán),两条槫之间的椽子称为一架椽,照片中这条栿托了四架椽子,称为四椽栿。同理托六架椽子的就是六椽栿。还是刚才那梁架,主要构件的名称都标了出来,大家可以按图索骥。各代在构件的样式和使用上会有区别,这些区别是根据建筑形式断代的主要依据,但整体构架千年没变。
平梁:又称平栿,梁架结构里最上层的梁,长两椽,其上蜀柱、叉手承托脊槫(山西芮城广仁王庙正殿)这是一张六椽栿的结构图,六椽栿即托六架椽的梁。六椽栿以上用平梁和劄牵错落搭配,托举出房子的山间尖,早期木结构中用六椽檐栿通搭的实例很少,这个梁架结构来自山西平顺淳化寺正殿。
古建筑的梁架结构有多种组合,这也是一座六椽檐栿通搭的建筑,结构与上图有很大不同,六椽栿上用四椽栿,四椽栿上用平梁(两椽),逐层递减,形成中国式房屋的山尖。
阑额是柱头间的联系构件,安装于柱头,上皮与柱齐平,有些建筑柱子最下端也有一道这样的联系构件,称为“地栿”。普拍方安装于柱头阑额之上,压于栌枓之下。普拍方与阑额的断面呈“T”字形。早期建筑一般不用普拍方,现存十几座唐和五代建筑中只有平顺大云院弥陀殿使用了普拍方,宋以后开始应用广泛。(山西沁县大云院正殿)
铺作是由斗拱组成的构造单元,分为三种,立于柱头的称柱头铺作;立于两柱之间阑额或普拍方上的是补间铺作,立于转角处角柱上的叫转角铺作。附图是座歇山顶建筑,前檐可见两朵柱头铺作、三朵补间铺作、两朵转角铺作。如果是悬山顶,则没有转角铺作。
这张示意图是七铺作,铺作数=出跳数+3,上图双抄双昂出四跳是四层,另加栌枓、耍头、襯方头各一层,共七层,称七铺作。和上图是同一朵铺作,不同视角,标出各部件名称。(山西平遥镇国寺万佛殿)铺作层最下面的大枓称为栌枓。栌枓口内纵向伸出,出跳的栱称为华栱。栌枓口内横向伸出,与华栱相交的是泥道栱。瓜子栱是华栱(或昂)头上横出的栱(最外跳除外),栱下是交互枓,栱两头坐散枓,上承慢栱。慢栱是是施于泥道栱和瓜子栱之上的横向栱。令栱是最外跳上的横栱,铺作外传在橑风槫或橑檐枋之下,里转在筭桯方下。令栱和瓜子栱都是施于跳头的横栱,区别在于令栱在最外跳上,瓜子栱在里面的跳头上。交互枓施于跳头,十字开口;施于替木下顺身开口。散枓施之于横向栱的两头或偷心造的跳头上。齐心枓是用于栱中心的枓,图中令栱的中心位置用了一枚齐心枓,令栱的两端则是散枓。
柱头方是压在柱中线上的长方,长同屋面,与铺作结合为一体,把同一侧面的铺作联系起来。山西早期大木作的常用做法是铺作横向第一跳为泥道栱,泥道栱之上即开始使用多层柱头方,慢栱隐刻于柱头方上。罗汉方是位于铺作出跳之上的长方,外转位于柱头方和橑风槫之间,里转位于柱头方和筭桯方之间。铺作最外跳上承托的槫称为橑风槫,也是整个屋架结构中最下面的槫,这一位置也有不用槫而用方的,称为橑檐方。山西绝大多数早期大木作使用橑风槫,我只见过几处应用橑檐方的实例。枓直接托替木不用令栱的情况很少见,只在唐宋时期有些实例,这张图是唐代建筑山西芮城广仁王庙正殿。
如果铺作跳头上使用了横栱称为计心造,没有使用横栱则称为偷心造,附图是一朵四跳七铺作枓栱,第二跳的跳头上使用了瓜子栱(横栱),第四跳的跳头上用了令栱(横栱),因此这两跳称为计心。
有些古建筑的枓栱昂与耍头都采用斜置构件,且外形相似,如何区分昂与耍头呢?这种情况区分的方法是看是否出跳,出跳的为昂,不出跳的是耍头。如图这朵柱头铺作,下面出跳托令栱的为昂,上面不出跳的是耍头。华栱或昂向前挑出一段称为“跳”,这张照片中下面的华栱和昂各向前挑出一段,各出一跳,这朵枓栱一共出两跳。耍头不向前挑出为不出跳。假昂和真昂一样也出跳,区别是真昂是斜置构件,用杠杆原理挑出,而假昂是水平构件,只把昂尖做成昂形,作用与华栱相当。假昂与耍头的区分同样是看是否出跳,此图下面出跳托令栱的是昂(假昂),上面不出跳的是耍头。
隐刻是古建筑中的一种常用手法,这张图中的建筑没有使用独立的慢栱,而是在柱头方上刻出了慢栱的形状,两端仍然使用了散枓,这种不使用单独构件而是在其他构件上刻出部分形状的做法称为“隐刻”。
悬山顶和九脊顶两山伸出的部分称为“出际”,安装于出际处的椽子称为“厦头椽”因为九脊顶又称“厦两头造”,而悬山顶没有两山出檐,又称“不厦两头造”。搏风板安装于山面出际处以挡风雨,垂鱼惹草即保护槫头又能起装饰作用。