古建築的材料與構造
一、 牆
牆壁的使用範圍很廣,大至沿國界而築的邊牆,圍繞城市的城牆以及周環於宮殿、壇廟的宮牆,小至甲第、民居的宅第等。就單棟建築所使用牆壁的性質和部位,可分為檐牆、山牆、檻牆、八字牆、屏風牆、照壁、隔斷牆等。若依常用的建築材料,則有土牆(夯土或土坯)、磚牆、石牆、木牆、編條夾泥牆等。此外,還有使用混合材料的,如牆體下部為磚石上部為土質的,或下部為實體上部為空斗的。如牆體下部為磚石上部為土質,或下部為實體上部為空斗的。如按結構受力情況則有承重牆之分。
1、土牆
土牆常見的有夯土牆、土坯牆等。夯土牆是我國牆壁最古老的形式之一,在若干原始社會的城址,河南鄭州商城,陝西岐山早周建築,周代及秦、漢的萬里長城和唐長安大明宮等遺址中都可以看到。因為它是以木板作模具,於其中置土,再以杵分層搗實,所以又稱為「版築」。一般用黏土或灰土(土:石灰為6:4),也有用土、砂、石灰加碎磚石或鋪墊入植物枝條的。
宋《營造法式》中規定,在建築「露牆」和「抽絍牆」時,夯土牆的高度為底厚的一倍,頂部厚度的一倍,頂部厚度為牆高的1/5~1/4,所以牆面有顯著的收分。明、清以後,重要建築大抵擁磚牆,民居多用夯土牆,雖然構築方法基本沒有改變,但由於這類牆高度厚度都不甚大,收分也就相應減少了。
土牆的隔熱、隔聲性能好,又有一定的承載能力,並可就地取材,施工也很簡單,但易受自然侵蝕,特別是水浸後牆體的強度大大降低,所以古代築牆時很注意選址和排水。如有的在土牆下砌一段磚石牆基,有的還在土牆下砌一段磚石牆基,有的還在土內隔一定距離放置木柱以加固牆身等;在多鹼地區,則在距地面一尺處於牆內鋪蘆葦或木板一層以隔。
2、磚牆
我國古建築中全用青灰色陶磚。施於牆體的有空心磚、條磚、楔形磚、飾面磚等。
(1)空心磚牆
空心磚牆見於戰國晚期至東漢中期的墓中。它的體型較大,以河南鄭州二里崗戰國木蓋空心磚壁墓為例,其空心磚長約1.1m,寬0.4m,厚0.15m,也有斷面為方形或帶有企口的。砌時干擺,側放以為墓壁,平置以為墓底,在磚對外的一面常模印幾何紋樣作裝飾。
(2)條磚牆
條磚又稱為小磚,由於體小量輕,使用靈活,所以應用最廣。這種陶化的黏土磚使用於壁體的最早實例。西漢晚期以後,已大量應用於陵墓,用於倉、窯、井、水溝的也有不少實物。
漢代條磚的質量與尺寸和現代的已相彷彿,它的長、寬、厚的比例約為4:2:1,這表明在砌體中已具有模數的性質。
砌磚方式已有半磚順砌、平磚丁砌、側磚順砌、順磚丁砌、立磚順砌、立磚丁砌等多種。前二種多用於實體砌牆,後面幾種多用於空斗牆或墓中。在砌法上,除前述秦始皇陵兵馬俑坑壁用平磚順砌,上下對縫外,絕大多數都是錯縫的。磚間一般無砂漿或用黏土膠結,僅極少數例子如何北望都二號墓及定縣王莊漢墓才使用機密
石灰膠泥。一般來說,宋以前多用黃泥漿,宋及以後石灰漿才逐漸普遍。明、清建築牆體多用三順一丁、二順一丁或一順一丁,考究的在砂漿中還摻入糯米汁。
此外,還有在山牆的裙肩或轉角外砌以磚,其他部分則用夯土或土坯的。
3、空心牆
空斗牆是磚砌成盒狀,中空或填以碎石泥土,多半不承重,或僅承少量荷載,南方居民及祠廟建築中常使用。空斗牆厚度大約為一磚至一磚半,砌法有馬槽斗、盒盒斗、高矮斗等多種。
4、編夾條泥牆
多用於南方穿斗式建築,可作外牆,也可作內牆。它是在柱與穿枋間以竹條、樹枝等編成壁體,兩面塗泥,再施粉刷。特別是取材簡易,施工方便,牆體輕薄,外觀也很美觀,適用於氣候溫暖地區。
二、柱
在中國古建築中,都是也木構架為主的,當然柱子也不例外了。
總的可分為外柱和內柱兩大類。按結構所處的部位,一般建築中常見的有檐柱、金柱、中柱、山柱、角柱、童柱等。此外,又有都柱、倚柱、排叉柱、塔心柱、望柱等。依構造需要,則有雷公柱,垂蓮柱、抱柱、心柱等多種。柱之外觀,有直柱、收分柱、梭柱、凹楞柱、束竹柱、瓜柱、束蓮柱、盤龍柱等。
原始社會的半穴居建築中,已使用了木柱。它與其他構件的結合,則普遍採用了綁紮法。就已知實物而言,早期木柱大多為圓形斷面,下端埋於土中,然後用土填塞柱穴,再予夯實。
宋、遼建築的檐柱由當心間向二端升高,因此檐口呈一緩和曲線,這在《營造法式》中稱為「生起」。它規定當心間柱不升起,次間柱升二寸,以下各間依此遞增。也就是5開間角柱較當心間柱高四寸,七開間高6寸……十三開間高一尺二寸。
在柱的拼合方面,《營造法式》中已有將2~4根小料拼合為大料的圖樣,其內部用暗榫,兩端及外側用銀錠榫。明、清則以鐵箍包繞。
三、 梁
梁的使用材料也是木材。
按它在構架中的部位,可分為單步梁(又叫包頭梁,宋稱剳牽)、雙步梁(宋稱乳栿)、
三架梁(平梁)、五架梁(四椽栿)、七架梁(六椽栿)、順梁、扒梁、角梁(陽馬)等。宋梁栿的名稱是按它所承的椽數來定的,而清代則按其上所承的桁或檁數來命名。梁的外觀可分為直角梁和月梁。後者在漢代文獻中又稱為虹梁,經唐、宋到今天我國南方建築中還在使用。其特徵是梁肩呈弧形,梁底略向上凹,梁側常作成琴面並飾以雕刻,外觀秀巧。
梁的斷面大多為矩形,宋木樑的高度比3:2,明、清則近於方形。南方的住宅、園林中也有用圓木為梁,稱為圓作。
在製作大截面梁或為了裝飾梁架時,常用拼幫的形式,將若干小料以鐵箍、釘等拼合。
四、 屋頂
在我國可將屋頂分為7大類:廡殿頂(宋稱四阿頂)、歇山頂(宋稱九脊頂)、懸山頂、硬山頂、攢尖頂(宋稱斗尖)、單坡頂、平頂。
廡殿頂 懸山頂 硬山頂 卷棚頂
屋頂的使用材料:
在民間建築常用茅草、泥土、石版、陶小瓦等作屋面材料,官式建築或用陶筒、板瓦或用琉璃瓦。在唐代已有用兩種材料並施於屋面,宋畫中亦有這樣的表現。一般較高級材料用於脊部、檐部及兩山,將次的材料置於中間。少數建築以銅、鐵為瓦,或在陶瓦上浸油、塗漆。
屋頂的使用材料的構造
(1) 陶瓦
從形式上已有蓋瓦、仰瓦和人字形斷面的脊瓦,並且具有大、小頭、瓦環或瓦釘。簡瓦已有半圓形的瓦當與瓦唇,瓦當和瓦背旦有紋飾。
在《營造法式》已將簡瓦及板瓦按尺寸分為七等,依照建築不同等級分別使用。根據發掘,西周的瓦按大小至少有三種類型,可見此制由來已久。
(2) 琉璃瓦
琉璃瓦屋面都用筒板瓦、鴟尾(鴟吻、獸吻)、垂獸、角獸、仙人走獸等。大的屋面構件如正吻和正脊,都是由若干預製小構件拼合而成。北京清故宮太和殿正吻,高3.36m,由13塊構件組成,重達3650kg。
琉璃瓦 青瓦
屋頂的施工方法:
(1) 屋面曲線
它包括檐口曲線、屋面曲線、屋脊曲線。
檐口曲線的形成是由於檐柱逐間升起的結果,宋代升高柱的尺寸前述已見。為了使
角部升得更高,除使用由昂和其他角梁外,還在檐檁下端墊以生木頭。
屋面曲線則應包括縱向曲線和橫向曲線。漢代文獻中有「反宇向陽」的記載,表明我國建築的屋面很早即已橫向曲線了,在木建築實物中則以唐南禪寺大殿為首見,但因屋架舉高較低,所以曲線平緩。宋以後舉高增加,明、清時更高,使沿建築橫軸之屋面曲線(即沿屋架方向)更為陡峭。
在宋代建築中,由於在末跨的槫上置生頭木,所以屋面依縱軸亦向兩端翹起,它和因舉架而形成的橫向曲線配合,使屋面略成一雙曲線面。這種做法在明、清時期的建築中很少見。
屋頂曲面的形成,不但有利於雨水的宣洩,而且還為屋內爭取到較多的陽光,屋面外形因此也變得更加柔和與秀麗。
屋脊曲線在漢代石建築和明器中的正脊已有生起,但屋架的上端仍是平直的。山西五台佛光寺大殿及宋、元建築在脊槫兩端置生頭術,正脊起翹比較生動。明、清又恢復平直狀態,唯福建、台灣等地例外。
在漢代還沒有屋角翹的形象。到唐、宋建築起翹已成規定,以後更是如此。總的來說,我國北方建築屋角起翹較平,外觀莊重渾厚;南方屋角起翹較陡,外觀活潑輕快。但起翹的做亦有不同,如蘇州地區就有水戧發戧和嫩戧發戧兩種。
(2) 屋脊和屋面的裝修
周代早期建築僅以陶瓦覆蓋草頂的屋脊,主要是從防水功能出發,裝飾尚在其次。漢石闕、石祠、畫像石及明器的屋脊有平直的,也有二端隆起的,其脊頭常以多枚筒瓦壘疊。正脊中央上方有的用朱雀、鳳鳥為裝飾。
隋——宋時官式建築屋脊都用瓦條疊砌,元及以後改用脊筒子。但是城鄉一般民居的屋脊仍用磚瓦疊砌,有的外面再抹灰,有的將脊的一部分或全部砌成空花,以減輕屋面之靜荷載及風之推測力,又增加了立面變化。
重檐建築的下檐槫脊或盔頂轉角處,均用合角吻。
五、 綜合
中國古代的單體建築形式比較簡單,大部分是定型化的式樣,孤立的單體建築不構成完整的藝術形象,建築的藝術效果主要依靠群體序列來取得。一座殿宇,在序列中作為陪襯時,形體不會太大,形象也可能比較平淡,但若作為主體,則可能很高大。例如明清北京宮殿中單體建築的式樣並不多,但通過不同的空間序列轉換,各個單體建築才顯示了自身在整體中的獨立性格。
構造技術與藝術形象統一 中國古代建築的木結構體系適應性很強。這個體系以四柱二梁二枋構成一個稱為間的基本框架,間可以左右相連,也可以前後相接,又可以上下相疊,還可以錯落組合,或加以變通而成八角、六角、圓形、扇形或其他形狀。屋頂構架有抬梁式和穿斗式兩種,無論哪一種,都可以不改變構架體系而將屋 面作出曲線,並在屋角作出翹角飛檐,還可以作出重檐、勾連、穿插、披搭等式樣。單體建築的藝術造型,主要依靠間的靈活搭配和式樣眾多的曲線屋頂表現出來。此外,木結構的構件便於雕刻彩繪,以增強建築的藝術表現力。因此,中國古代建築的造型美,很大程度上也表現為結構美。
中國古代建築屋頂構架式樣規格化與多樣化統一 中國建築以木結構為主,為便於構件的製作、安裝和估工算料,必然走向構件規格化,也促使設計模數化。早在春秋時的《考工記》中,就有了規格化、模數化的萌芽,至遲唐代已經比較成熟。 到宋元□三年(1100) 編成的《營造法式》,模數化完全定型,清雍正十二年(1734)頒布的《工部工程做法則例》又有了更進一步的簡化。建築的規格化,促使建築風格趨於統一,也保證了各座建築可以達到一定的藝術水平。規格化並不過於限制序列構成,所以單體建築的規格化與群體序列的多樣化可以並行不悖,作為一種空間藝術,顯然這是進步的成熟現象。中國古代建築單體似乎稍欠變化,但群體組合卻又變化多端,原因就是規格化與多樣化的高度統一。
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