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營造法式

營造法式初探
枋心出,如椽徑三寸,即檐出三尺五寸;椽徑五寸,即檐出四尺至四尺五寸。檐外別加飛檐,每檐一尺,出飛子六寸”。由此算得椽徑與檐出的關系如表4
  參照二例椽徑與檐出的比值,根據已知椽徑可約略推算出檐出,例如殿閣用一等材,椽徑用6寸,其檐出如圖
  本篇論述宋代建筑三種基本木構架類型的構造特點、木架建筑中模數的運用以及房屋剖面設計中的做法和尺寸。
  一、木構架的基本類型木構架是中國古代建筑的骨架,是構成建筑空間和體量的關鍵因素,因此有關木構架的研究,對了解一個時期的建筑有著重要的作用!稜I造法式》對大木作法有相當詳細的敘述,附有圖樣58頁;現存宋代遺物,大木作部分也遠比小木、彩畫、磚、瓦等作豐富,這是研究工作的有利條件。但《法式》大木作偏重高檔的官式建筑,遺物以佛道寺觀的殿宇為多,而大量性建筑則缺乏必要的例證,這又是研究工作中困難的一面。根據《法式》大木作制圖、功限、料例、圖樣各卷并參照實物和有關資料,可知宋代木構架共有三類:第一類:柱梁作――整體構架。用于殿閣及廳堂以外的次要屋宇(余屋)。
  “柱梁作”的名稱僅見于卷五“舉折”:“舉屋之法,如殿閣樓臺,先量前后撩檐枋相去遠近,分為三份(若余屋柱梁作或不出跳者,則用前后檐柱心),從撩檐枋背至脊摶背舉起一份”。(序目舉折條同,但柱梁作寫成“柱頭作”)。從上文可以看出:“柱梁作”有別于“(斗拱)不出跳者”,應是不用斗拱的作法;而舉屋之法又都從檐柱心計算屋架進深。符合這種情況的應是柱與梁直接結合的構架方式,或是柱上安櫨斗的“單斗只替”一類作法。
  由于缺乏實物,所以不得不尋找相應的間接資料來研究這類木構架。其中最有參考價值的是《清明上河圖》中所反映的建筑資料。此畫作于宋徽宗政和至宣和年間,上距《營造法式》刊行時間不過十五年,作者張擇端是北宋皇家的專業畫師,擅長界畫,“尤嗜于舟車、市橋、郭徑”。這幅《清明上河圖》中所表現的房屋,畫法寫實,形象準確,建筑細布也認真刻畫,一絲不茍。例如屋面鋪瓦,《法式》規定仰瓦壓四留六,畫中房屋布瓦稀疏,頗能與《法式》相符(清式作法規定仰瓦壓七露三或壓六露四);畫中勾連搭屋頂有排水用的水槽,《法式》小木制度雖有“水槽”一節,但未附圖,此畫可補其不足;城門樓上的勾欄、柱、枋、斗拱、屋角等都表現得具體逼真,甚至轉角鋪作多一跳由昂也都交代得明白無誤,說明畫家對東京的建筑作法有相當深刻的了解,和文人畫的隨意揮灑、信手拈來是迥然不同的。這種嚴肅表現對象的畫法使我們有理由把畫中的建筑資料作為研究當時木構架的一種旁證。
  畫中的房屋除少數第宅門樓和城門樓臺之外,絕大多數是臨街的酒樓、茶館、醫鋪、作坊、驛站、腳店和民舍,都是無斗拱的四架椽屋。這和宋代“庶人屋架許五架”的規定是吻合的。
  這種房屋所用的木構架有二式:一是“四架椽屋分心用三柱(圖1);二是四架椽屋前后褡牽用四柱”(圖2)其中有些房屋是酒樓、醫鋪、樓閣,其柱梁、枋串、叉手、博風板等,加工規整,做法講究;另一些茶棚、小鋪、民舍等,則加工粗糙,形象簡陋。明顯地反映了屋主的經濟力量和社會地位的區別。但這二類木構架有其共同特點:叉手上端支于蜀柱上,托腳上端支于內柱上,從而形成穩定的三角形構架,比殿閣、廳堂叉手、托腳之支于摶下側有更好的整體性;“分心用三柱”的梁架有平梁,中柱只上升到平梁下皮,不與脊摶相接,而在平梁之上另置蜀柱承脊摶(圖1),其做法和《法式》卷三十一所載廳堂幾種分心式構架相同,應是當時東京通行之法;脊摶和平摶下都以合(木沓)加固,較之《法式》廳堂圖樣中所用各式駝峰更為簡潔;在平梁和牽梁下還用順袱串聯系,使木架進深方向的穩定性更好,有些房屋柱上畫有出榫,按其位置應是順脊串或順身串。通過叉手、托腳和各種“串”的聯合作用,使木構架具有較強的整體性,這對店堂、酒樓、樓閣等空間開敞而缺乏外墻的建筑物特別必要,也很合適。由于封建等級制度和財力物力的影響,官式建筑柱梁作與民間柱梁作之間在材等、用料、加工以至架數、間數等方面都會有區別,可惜目前尚無具體實物與圖樣可資比較。
  與“柱梁作”相類似而等級稍高的木構架是“單斗只替”!斗ㄊ健酚嘘P“單斗只替”的條文有:
  卷十九拆修挑拔屋舍功限
  “拆修鋪作舍屋每一椽,
  摶檁滾轉脫落,全拆重修,一工二分(斗口跳之類八分工,單斗只替以下六分工);
  揭箔翻修,挑拔柱木,修整檐宇,八分工(斗口跳之類六分工,單斗只替以下五分工)”。
  同卷?拔抽換柱袱等功限
  “?拔殿宇樓閣等柱袱之類每一條,
  單斗只替以下四架椽以上屋舍,袱,四架椽一工五分……”。
  上文說明單斗只替是比斗口跳更簡單而省工的做法。同卷“常行散屋功限”條中,斗口跳以下所列名件只有斗、替木,而無拱,故推想“單斗只替”是在柱上置櫨斗,斗上再安替木以承梁、摶!斗ㄊ健肪砦“(木付)”規定:“造替木之制,其厚十分,高一十二分,單斗上用者其長九十六分;令拱上用者,其長一百四分……”。這里所指單斗上用替木的做法,應即是單斗只替。此類實例可見于河北新城開善寺大殿,山西大同下華嚴寺海會殿(遼建,已毀)平摶與襻間之間、河北正定隆興寺摩尼殿(宋建)平摶脊摶與襻間之間也用單斗上加替木的做法,不過這些都是作為殿宇和廳堂中的次要部分來加以使用的。合于《法式》所說作為一種木構架等級的,尚未發現宋代實物,但可見其緒余于江浙一帶的明代官僚第宅中,其式樣為櫨斗上加替木、“(木沓)子”或“花(木沓)”,花(木沓)多刻作云紋、蟬肚等,是徹上明造廳堂中的一種裝飾品。直至清代,蘇州一帶第宅廳堂中仍廣泛應用此種花(木沓),當地匠人稱之為“?”(也有些明代住宅櫨斗上不用花(木沓)而用素枋,枋上安摶,可稱之為“單斗素枋)”。
  第二類:殿閣式棗層疊構架。用于殿閣類建筑。
  之所以把這類木構架稱為“層疊式構架”,因為它們都由若干層次分明的木框架相疊而成,若是一座殿宇,則有三層,即:柱框層、鋪作層、屋蓋層;如果是一座樓閣,則再疊加若干?驅雍弯佔鲗。這種層層相疊的構造方法,自唐至清,九百余年一脈相承,始終為高級殿宇所沿用。其中佛光寺大殿是現存最早的此類實例,故宮太和殿則是晚期的代表。層疊式樓閣雖無宋代典型實例,但遼代所建獨樂寺觀音閣和佛宮寺塔等也可作為同一時代的佐證加以類比研究。
  從《法式》卷三十一殿堂例樣中可以看出,四式木構架都由柱框、鋪作、屋蓋三層依次相疊而成: 柱框層由高度基本相同的內、外柱組成,僅由于角柱“生起”而使各檐柱大的高度略有參差。各檐柱之間僅靠一圈闌額和地袱來聯系,檐柱與內柱之間則靠少數內額聯系,因此柱框的整體性很差,必須依靠厚墻的撐持,才能承受水乎方向的作用力。這種依賴厚墻穩定柱子的方式在唐長安大明宮麟德殿、含元殿、佛光寺大殿中都可看到,甚至還可追溯到漢長安南郊明堂辟雍和秦咸陽一號宮殿的做法。雖然這種柱框層有上述缺陷,但由于柱高劃一,室內空間完整,斗拱縱橫羅列,氣勢極其堂皇,所以歷來都用作高級殿堂結構。在重檐殿宇中,上述結構缺陷固有副階周匝而得到一定程度的彌補(因副階猶如一圈飛撐環繞于殿身周圍,提高了整個木構架抵抗水平力的性能)。
鋪作層是木構架最復雜的部分,由拱、昂、枋子、月梁等相互縱橫交疊面成。其中斗拱是支承屋蓋和外檐的支座,屋頂重量通過斗拱而傳之于柱頭,具有重要的結構作用;同時又是殿上華美的裝飾。各組斗拱間順摶方向有羅漢枋、柱頭枋和拱眼壁支撐固實,順袱方向有明袱扣搭聯絡,從而使鋪作層形成一種有一定剛性的框架。對于明袱的作用,《法式》卷五規定:“凡明袱只閣平棋,草袱在上承屋蓋之重”。所以明袱實際上是天花梁和搭絡前后補間鋪作的聯系梁,而不是承重構件。草袱才是承受屋面重量的主要構件。
  《法式》卷三十一所載殿閣地盤圖四幅,正是鋪作層和柱子分布的平面圖:圓點為內外柱,單線為明袱,復線為闌額與鋪作。其中分心槽一例用于殿門,其余三種是重檐殿閣。由于鋪作層在結構上占有重要地位,以及施工的特別復雜,所以在整個大木作中被列為上等工,而其他柱額梁袱則屬中、下等工(卷二十八諸作等第)。分槽是殿閣特有的做法,所謂 “槽”是指殿身內柱柱列及鋪作層所分割出來的殿內空間,可能因其狀如覆槽或覆斗,故冠以“槽”、“斗”等宇樣。由此推演,又把槽形空間的邊沿棗柱頭枋的中線也稱之為“槽”,如“騎槽檐拱”即指騎于檐柱縫上的華拱;“襯枋頭騎槽”是指襯枋頭和柱頭枋正交騎于檐柱縫之意。這里“槽”與“縫”是同一個意思。
屋蓋層殿閣因有平棋、藻井,屋蓋的梁袱摶枋都被遮蔽,所以這些構件的加工可不必講究,只須草施斤斧即可。“草袱”、“草架”之名遂由此而來。屋面荷載,通過椽、摶而傳于草袱、角梁,再分別傳于柱頭鋪作和轉角鋪作,最后由各朵鋪作下的櫨斗傳之于柱頭上。在草袱與斗拱之間,還要加一道“壓槽枋”,形成周匝的梁墊,從而使屋蓋更穩當地坐落在鋪作層上,但在現存宋代實例中已無這類壓槽枋遺存。為了屋頂梁架穩定,草架摶袱之間還須支撐各種木料,即《法式》卷五所載:“凡平棋之上,須隨摶袱用枋木及矮柱敦添隨宜枝樘固濟”,這是沒有規格的自由架設,只求堅固即可。至于屋面斜坡作用于摶所產生的水平推力,則由支于博下側的叉手和托腳予以平衡(如草袱梁頭上角開“抱摶口”,即由抱摶口抵消水平力,此時托腳已無實際作用)。
  斗尖亭榭或稱撮尖亭子。其木架構造基本上屬于層疊式,但屋蓋做法有其特殊性。由《法式》卷三十“亭榭斗尖用筒(板)瓦舉折”圖樣二幅可知,亭子大角梁后尾長度并非一架椽,而是一直延伸到亭心,交于棖桿(清式稱“雷公柱”)下端,因而大角梁集中承受屋面荷載,作用于轉角鋪作上的水平推力相當大,此何抵消這種水乎推力是一個值得研究的問題。在清式攢尖亭子上,則有若干道交圈的箍狀檁子分別抵消各段椽子和由戧、角、梁的水平推力,《法式》亭子圖樣對此交待不清,角梁上雖有簇梁三折形成舉折,但摶與角梁的關系也未表明。不過有一點似可肯定:這種大角梁和棖桿的構造,是屬于草架做法,而非徹上明造,所以算?枋上所示水平線應是平棋。按草架做法,平棋之上可用枋木及矮柱之類,隨宜支撐牢固,故大角梁的水平推力也可用枋木作拉桿一類構件予以平衡。
  由于亭子要求開敞,墻面甚少,所以還有一個柱框如何穩定的問題。除闌額與地袱起聯系作用外,在宋畫中還可看到亭榭柱間常設勾闌、鵝項闌檻(即后世所稱“飛來椅”、“美人靠”)或坐檻,對加固柱框也起著積極作用。
  第三類:廳堂式棗混合整體構架。用于廳堂類建筑。
  這種構架《法式》收錄的圖樣最多,從十架椽屋至四架椽屋共側樣18幅,再加八架椽重檐廳堂舉折圖一幅,共19幅。反映了這類房屋的重要地位。
  廳堂式木構架的特點是:構架體系和柱梁作屬同一類型,即內柱高于外柱,梁袱后尾及順袱串插人內柱(即袱項柱),順摶方向則有順脊串、順身串、腰串等聯絡各柱,從而使木架連結成整體框架。但和柱梁作也有不同之處,如房屋尺度大,進深可達十架椽用六柱;外檐均有斗拱(從斗口跳至六鋪作);室內都不用平棋,作徹上明造,因而摶夫柱枋交接處都有斗拱、替木、駝蜂等加以美化;梁袱可作直梁,也可作月梁;屋頂可作重檐及廈兩頭轉角造。這些做法表明:廳堂式構架是以柱梁作的結構體系為基礎,吸收殿閣式的加工和裝飾手法面形成的一種混合式木構架,兼有柱梁作結構整體性和殿閣式某些建筑藝術效果,因此成為官式建筑中常用的木架類型。
  《法式》所載19種廳堂木構架可以分為五組:
1、十架椽屋---有三柱、四柱、五柱、六柱共五式,外檐斗拱均四鋪作,不用昂;
2、八架椽屋---有三柱、四柱、五柱、六柱共六式,除一例為六鋪作用昂外,其余均四鋪作,不用昂;
3、六架椽屋棗有三柱、四柱共三式,均四鋪作,不用昂;
4、四架椽屋棗有二柱、三柱、四柱共四式,均四鋪作,不用昂;
5、重檐棗身內八架椽屋,通檐用二柱,四鋪作;副階用乳袱、褡牽,斗拱用斗口跳。
  廳堂式構架比殿堂式構架靈活多樣,能適應各種平面和進深的需要,而實際運用時,類型可能還要多一些,例如《法式》六架椽屋圖樣未載“通檐用二柱”一式,而實例則有山西平遙鎮國寺大殿;又如“十架椽屋用四柱”,《法式》只載對稱式,而實物則有不對稱布置(如大同善化寺大殿)。
  上述三類木構架雖有區分,但實際運用時常有相互跨類混用的現象,例如正定隆興寺慈氏閣,基本上是廳堂式構架,但脊摶縫與平摶縫接有柱梁作做法;太原普祠圣母殿、大同善化寺普賢閣則兼有殿閣式與廳堂式構架的特點。
  至于樓閣的木構架,《法式》未列圖樣,與之有關的圖樣與文字記述也限于“平坐”與“柱側腳”二項,無法詳究其全貌,因此只得從同時代的遺物中探討其做法。根據宋、遼、金五座樓閣,其木構架大致也分為兩類,即:殿閣式層疊構架與廳堂式混合整體構架。
  殿閣式層疊構架樓閣--薊縣獨樂寺觀音閣及應縣佛宮寺塔屬之。一座二層樓閣的結構層次如下(自上而下):
1.屋蓋梁架;
2.上檐鋪作;
3.上層柱框;
4.平坐鋪作(上鋪樓面板);
5.平坐柱框;
6.下檐鋪作(纏腰或腰檐);
7.下層柱框。
  如建造三層以上的樓閣,每增一個樓面,就增加四個結構層,即自上面下為:平坐鋪作、平坐柱框、腰檐鋪作、樓層柱框。如此遞增至五層、七層,……即成木塔。應縣佛宮寺塔的木架就是平面為八角形的殿閣式層疊構架。這種木構樓閣樓層數與結構層數的關系是:樓層數×4?=結構層數。 故佛官寺塔的結構層數為5×4一 l=19層廳堂式混合整體構架樓閣棗正定隆興寺轉輪藏殿、慈氏閣屬之。兩座樓閣因室內有高聳的佛象與經藏,所以樓層外檐雖設平坐可供登臨遠眺,但室內無暗層,面將底層室內空間升高,加以充分利用。在這點上比疊層式構架不利用暗層空間的做法要優越些。由于內柱升高至樓板面(如轉輪藏殿)或直通至屋頂袱摶之下(如慈氏閣),整個木架整體性得到加強。這種構造方式,實際上是廳堂做法的延伸。明清時期樓閣建筑都采用柱子直通屋頂的“通柱法”,如明初的四川平武報恩寺萬佛閣、清中葉的承德普寧寺大乘閣等,就是繼承了上述傳統方法。從規模及梁架做法來看,大同善化寺普賢閣應屬廳堂類,但其構架則用層疊法。
  解決上述兩類樓閣上下構架相疊的節點構造,《法式》載有二法:一曰“叉柱造”,即上層柱的柱根落于平坐櫨斗之上,櫨斗用一枚;二曰“纏柱造”,即上層柱的柱根落于平坐櫨斗內側,轉角鋪作櫨斗用三枚,每面均見二枚。但在五座宋、遼、金樓閣中,并未發現后一種做法。此外,實物中還有以下三種做法不見于《法式》:
1、 上層柱叉立于鋪作內側梁枋上,雖近似纏柱造,但不用附角斗,如隆興寺轉輪藏殿; 2、 上層柱立于柱頭枋及樓面鋪板枋上,如隆興寺慈氏閣; 3、平坐柱立于草袱、枋子之上,再置于鋪作層上,如獨樂寺觀音閣、佛宮寺塔的平坐的做法。樓板在穩定樓閣木構架方面起著重要作用。由于木構架榫卯繁多,稍有契合不嚴,或木材變形,就可因誤差積累而導致整個建筑物的傾側或晃動!斗ㄊ健肪硎牌阶鴺敲姘搴穸,如拼緊釘實,確能起水平剛性板作用,使樓閣得到穩定。五代末年喻皓在杭州解決梵天寺木塔晃動問題,就采用了這一方法。
  二、“材、契、分”模數
  我國古代木架建筑經兩漢至南北朝,技術和藝術日趨成熟,式樣也漸臻定型,中唐以后斗拱已相當復雜,敦煌盛唐壁畫中的佛殿已用了柱頭七鋪作和補間五鋪作,和佛光寺大殿斗拱出跳數相同。木構架和鋪作越來越復雜,勢必要求有統一的尺度標準,以便把大量分別加工的構件拼裝起來。從南禪寺大殿和佛光寺大殿的木構架來看,唐代后期木構件用料已趨規格化,拱、枋斷面也接近3:2,所以用拱、枋斷面尺寸作為用料標準的辦法,雖在當時的文獻資料上尚無記述,但實踐中可能已在使用。
  到宋代,斗拱式樣更繁復,柱頭鋪作、補間鋪作都可達八鋪作(出五跳),補間鋪作可用二朵,且可逐跳重拱計心造。這洋,大木作加工更復雜,材料消耗也增多,如以一座規模不大的三開間分心槽殿堂為例,按《法式》做法,假定斗拱用六鋪作,補間鋪作逐間二朵,則共計內外斗拱38朵,斗、拱、昂等構件200O余件,加上梁柱、枋額、摶袱等(未計椽子),總共約2200件,其中鋪作構件數約占90%,且卯口復雜,精確度要求甚高,如無統一尺度標準和周密的施工組織計劃,很難設想能把這么多另件順利地拼裝起來。
  工程的實際需要促使匠師們非有統一的模數不可,而從構件數量、加工復雜程度和卯口拼合要求嚴密等方面來看,采用拱、昂、方桁等所共用的斷面尺寸作為度量房高深或名件大小的基本單位無疑是最恰當的。于是“以材為祖”的模數制終于被制訂出來。所謂“材”本來是指具體的枋料,不僅有斷面尺寸,而且可以按長度計算功限,《法式》卷十七大木作功限斗拱等造作功規定:“造作功并以第六等材為準,材長四十尺,一功”即可說明這一點。所以“材”又稱“方桁”,方桁則包括柱頭枋、羅漢枋、算?枋等材料。為了把實物概念轉化為尺度概念,《法式》又把這種枋料的斷面高度定為度量的基本單位,如“梁廣四材”,“柱徑三材”,意即四倍、三倍于材的斷面高度。
  《法式》規定:1/15材的斷面高度為一“分”(即“份”。為了和尺、寸、分相區別,材分值用梁思成先生所創符號棗分來表示),材的高寬比為3:2,故寬度為10分’,“分”是度量微小尺寸時所用的單位。在材與分’之間又取“栔”作為中間輔助單位,“栔”是足材和單材之間的差額,按《博雅》:“栔,缺也”的釋義,足材缺栔為單材(單材即材)、材高15分’,栔高6分‘,故足材高21分‘,這樣便形成了“材•栔•分”三級模數體制,無論巨細尺寸,都可用這三個單位來表示。這一模數體制,不僅有利于施工,而且也便于設計與估工估料,無疑是我國古代建筑史上的一項重要創造。
  《法式》規定:“凡構屋之制,皆以材為祖”。又說:“凡屋宇之高深,名物之短長,曲直舉折之勢,規矩繩墨之宜,皆以所用材之分以為制度焉”。如果單從字面理解,似乎房屋一切尺寸都根據所用材等的“分’”來標示。但是,如果研究一下《法式》各卷使用的尺度標準,則可發現:第一,材•栔•分模數主要適用于大木作,偶而也用于其他部分(如立基高度);第二,在大木作中.僅是各種構件的大小(如柱、梁、額、棟、斗、拱等)才用材分表示,至于房屋的整體尺度則不用材分而往往直接用丈、尺、寸表示,這種情況在大木作中有八處:1.架深棗即每椽的水平長度;2.從撩檐枋心跳出的屋檐深度;3.布椽疏密;4.屋頂兩端的“出際”;5.屋頂“舉折”之法:6.四阿殿脊摶兩頭向外“增出” ;7.角柱“生高”;8。轉角造屋角檐口向外“生出”。上述八種尺寸,前五種雖不用材分表示,但受用材等第影響,尚可稱“以材為祖”;后三種則與用材等第無關,不論用哪一等材,都使用同一尺度(或僅與間數有關)。至于象柱子高度,《法式》甚至不作尺度規定。說明“以材為祖”是以有利于工程,便于使用為目的,而并不是機械地強求一律的。
  《法式》所列的“材”共八等,分別適用于各種不同類型和大小的官式建筑。但是,“材有八等”指的應是主要材等,而并不是全部材等。不能把它理解為絕對完整和不可變易的東西。因為就在《法式》本身所述內容中,還有兩種材未被列入八等之內:其一是七、八等材之間的五寸材(見卷十九大木作功限“營屋功限”條);另一種是一寸八分材(見卷八“斗八藻井”條)。前者用于營房屋,后者用于殿閣藻井。后者雖屬小木作,用料較小,但大木作第八等材也用于藻井,說明大木與小木用材界限并非絕對劃開。若把上述兩種材包括在內,《法式》所錄的材共有十種(表 l)。且《法式》卷二“總例”規定:“諸營繕計料,并于式內指定一等,隨法算計。若非泛拋降,或制度有異,應與式不同,及該載不盡名色等第者,并比類增減”。這條有關用料方面的總則說明,一般情況下均按《法式》規定的某一等計算用料,如果遇到制度有異,也可采用不同的式樣、等第,并參照《法式》中類似規格來增減估算用料?梢姟斗ㄊ健返母鞣N規定都有靈活運用的余地,遇有工程實際需要,可以變通使用。所以在八等材之外,另定其他材等,和《法式》總例的精神是相符的。
 從上表還可以看出:八等材之間的差額是不同的,第一、二、三等之間和第六、七、八之間均差0.75寸;而第三、四、五、六等之間的差額較特殊,分別是0.3寸、0.6寸、0.6寸。造成這種現象的原因是什么?當然可有種種分析,但從《法式》編寫目的以及實際工程中可以變通運用等情況來看,最大可能性還是為了便于掌握工料:第一、二等材用料碩大,限于少數最高級殿堂,所以不常使用;第三、四、五、六等材是一般殿閣、廳堂、亭榭所用,是常用材,用量大,耗材多,為了精確掌握工料消耗,把這幾種材的等級分得細些,差額小些,對節制于開支是有好處的!斗ㄊ健芬幎ǘ饭暗仍熳鞴σ缘诹炔臑闇,也從側面說明了這種材的使用是頻繁的,是工匠們所習見的。至于在第七、八等材之間增加一種五寸材,也反映了這種樹的特殊性與常用性。北宋兵制,收天下勁旅,列營京畿,東京常駐禁軍數十萬,是否由于營房量大面廣,故專設此材等,可以深入研究。我國古代因木材日益匱乏,小材愈來愈被大用,事實上,第七、八等材在宋代已不是無關緊要的材,不少宋塔用料都接近這兩種材(表2),就顯示了這一跡象。以至發展到清代,故宮最隆重的太和殿,拱的斷面也僅12.6×9公分,還不及《法式》的八等材,由此可見用材趨勢的一斑。
  《法式》規定“材”的高寬比為3:2,這是古代匠師在長期實踐中得出的一個比較適用的比值。材料力學告訴我們:從圓木中截取一根矩形梁,當其高寬比為(根號2):1時,可得到最大抗彎能力!斗ㄊ健匪ǖ3:2,接近(根號2):1,又是整數,易于劃線作圖,所以是可取的。不過,從矩形梁的邊緣最大應力=6M/bh2來分析,提高h值對提高梁的抗彎能力是有利的,因此近代建筑中木格柵的高寬比都大于2:1,甚至達到5:1,6:I(加剪刀撐)。也就是說,如果沒有從圓料中截取椄?畬罌雇淠芰Φ蔫柿險飧魷拗疲?敲矗ǜ??):1并非最佳比值,而福州華林寺大殿所用33×17公分的材,其比值近于2:1;莆田玄妙觀三清殿所用材的比值接近3:1(柱頭鋪作華拱為29×10.5公分,補間鋪作華拱為29×9.5公分,泥道拱為29×12公分);比《法式》所定斷面更為合理。只是由于木材來源越來越困難,大直徑木料日益精貴,大料不許小用在宋代已成定則棗《法式》卷十二鋸作制度有:“勿令將可以充長大用者截割為細小名件”的規定。所以理論上更合理的方案只得讓位于實踐上可行的辦法,這可能就是華林寺大殿2:1和玄妙現三清殿3:1用材法不能推廣的原因吧。
  其實,假如沒有“大料不許小用”的限制,那么在一根直徑較大的圓木中取兩根2:1的枋料,比在兩根直徑稍小的園水中取兩根3:2的枋料,所耗木材可減少1/5左右(按二種梁的邊緣最大應力相等計算。其計算方法如下(略):
由此可見,《法式》采用3:2的用材斷面,只能說是一定歷史條件下切合實際的方案,而不能說是最合乎理想的方案。
  二、“材、契、分”模數
  我國古代木架建筑經兩漢至南北朝,技術和藝術日趨成熟,式樣也漸臻定型,中唐以后斗拱
  三、定側樣
  《法式》所謂的“定側樣”就是作房屋的剖面設計,其法是用1/10的比例尺在平正的墻面上畫出房屋的剖面團,由此求得屋蓋舉折、梁袱長短、榫眼距離等種種尺寸,作為施工的依據(見《法式》序目及卷五舉折)。這種側樣和今天的放樣相似,是工程中的重要環節。早在《法式》編寫之前,喻皓就在《木徑》中把房屋分為下、中、上三份,下份即階基、中份為柱子、斗拱,上份為屋蓋。“定側樣”也就是在剖面上確定這三部分的做法和只寸:
1.下 份
  階基的做法有二種:一種是低階基,用于一般殿閣、廳堂、亭榭等建筑物,高度為5-6材(卷三壕寨制度),約合二柱徑;高階基用于樓臺,高 l一4丈,或更高(卷十五磚作制度),最高的當推城門樓臺和憑城而筑的觀賞用樓閣,如宋平江府城上的姑蘇臺、齊云樓、平江府正門,武昌黃鶴樓,岳洲岳陽樓,黃崗月波樓等,這類樓臺是繼承春秋戰國以來高臺建筑的傳統,到宋代仍相當流行。就階基材料而言,則有石、磚兩種:石階基用于殿宇,作“疊澀坐”式,是高級階基做法;磚階基使用面較廣,普遍用于殿閣、廳堂、亭榭、樓臺,可做成“須彌坐”(在石作稱疊澀坐,同物異名),也可作成無線腳的普同階梯式樣,后者的壘砌方法有“平砌”和“露齦砌”兩種,所謂“平砌”,就是階基外表有一層經過研磨的細磚作面層,收分極少,僅1.5%,所以外觀比較精致;“露齦砌”則是上一磚比下一磚收進1-5分,收分可達20%,適合于階基高的樓臺殿閣。
  從宋畫中還可看到,樓臺階基上常作木平坐供憑欄眺望之用,這就是‘自地立柱謂之永定柱,柱上安搭頭木,木上安普拍枋,枋上坐斗拱,……四周安雁翅板”的做法(《法式》卷四平坐)。這種平坐使樓臺的輪廓線更覺曲折多姿,但明清已不用,因為木平坐在安全、耐久等方面終究不及磚結構。對于階基寬度,《法式》僅有“階頭隨柱心外階之廣”一句(卷三石作制度殿階基),而未作具體規定。但《法式》對階基排水是重視的,首先規定了磚鋪階基地面的坡度:室內為0.4%或0.2%,室外階頭為>0.4%或<0.5%;同時還規定階外磚散水應根據檐上滴水的遠近來鋪砌。所以可以肯定,實際工程必然注意階頭收入滴水線以內,并有一定距離(清式做法:回水=1/5或1/4上檐出)。對于樓臺階基,《法式》磚作制度規定:“階頭自(永定)柱心出三尺至三尺五寸”。這一寬度小于一般樓閣亭榭的上檐出,符合排水要求;在構造上,則永定柱外有足夠厚度的磚墻起穩定和保護作用。
  階基的踏道用石或磚。不過磚作另有“慢道”做法(即坡道),供廳堂、城樓等用!赌窘洝吩褜m中“慢道”分為“峻”、“平”、“慢”三等,《法式》僅載1:4及1:5兩種坡度。前者用于廳堂,作成“三瓣蟬翅”或“五瓣蟬翅”;后者用于城樓,高級慢道還可用“花磚”鋪面(唐長安大明宮麟德殿已有蓮花磚慢道)。
2.中 份
  
  在決定房屋高度時,檐柱高有重大影響,《法式》有“廳堂等屋內柱皆隨舉勢定其短長,以下檐柱為則”的條文。但下檐柱高度是多少?《法式》無具體規定,僅有“若副階、廊舍,下檐柱雖長不越間之廣”一句。副階和廊舍都不是單獨存在的屋宇,僅是主屋的附屋,又和主屋在同一庭院內,故其尺度必須適宜于陪襯主屋,其中副階的“間廣”和主屋相等,廊舍的間廣也應和副階相稱,但其高度必須顯著低于主屋,因而產生了間廠與柱高的制約關系。至于對殿閣、廳堂及其他獨立性房屋未作上述限制性規定,說明柱高與間廣之間并無必然的聯系。
  既然在《法式》中不能得到柱高的尺度,只得從實物尋找答案。根據現存唐宋時代木構,檐柱與柱高之比多在1/7?/10之間,個別達 l/11(清官式建筑有斗拱者檐柱徑高比為1/10,無斗拱者為1/I1.4)。按《法式》規定的殿閣、廳堂、余屋三類柱徑的材份,即可酌定檐柱高,再根據舉折之勢求得內往高。
  《法式》詳細規定了檐柱的“側腳”與角柱“生高”,這種做法,普遍見之于唐、宋、遼、金、元各代建筑中。對于“側腳”和“生高”產生的原因,如果僅從建筑造型上解釋,是缺乏說服力的,因為往往由于外墻包圍檐柱,人們無法看到檐柱側腳的存在,只有副階柱的側腳可以產生一定的視覺效果。而且明清建筑取消“側腳”和“生高”,也很難說就是建筑藝術上的衰退。至于從結構上分析,這種做法是否對抗風、抗震有作用? 由于側腳傾斜度僅8/1000和1/10O(柱頭收進/柱高),其作用可說是極其微小的。但有一點卻值得注意:由于檐柱內傾和角柱升高,當屋頂重量作用于柱頭時,檐柱和角柱都能產生相當大的向心水平力,這一水平力擠壓柱子與闌額,使之聯成整體,尤其在施工過程中,瓦已布而墻未壘,這種擠壓力可使木架免于因向外閃出而出現散架的危險。因為按《法式》做法,檐柱間僅靠闌額的榫卯聯系,如果闌額不是受壓而是受拉,則榫卯鑷口受力過大時,就有拉裂脫榫的可能。由此聯想假若采用南禪寺大殿和福州華林寺大殿那樣不用鼓卯而是直插于柱頭內的闌額,上述危險性就更大。因此是否可說:在木架施工中,側腳與生高是有重要作用的;但是,隨著普拍枋的廣泛使用,猶如在柱頭上加了一道木圈梁,以后又增設了隨梁枋和穿插枋,使內、外柱聯結成為整體框架,于是檐柱外閃脫榫的危險性大為減小,側腳和生高的重要性也相應降低,到了清代終于基本上取消了這種費工的做法。
  對于鋪作將另文討論其具體做法,這里只涉及其總高與跳深。
  “鋪作”一詞有二種涵義:狹義地說是指斗拱;廣義地說,是指斗拱所在的結構層逐層鋪疊的作法。鋪作計數從櫨斗起算至襯枋頭,故四鋪作則包含櫨斗、華拱(或華頭子內華拱加下昂)、耍頭、襯枋頭四層,總高三材四栔;五鋪作為櫨斗、華拱、下昂與華頭子、耍頭、襯枋頭,共五層,‘總高四材五栔;六鋪作比五鋪作多一層下昂,共六層,總高五材六栔減2-5分’;七鋪作、八鋪作分別為:七層,高六材七栔減4-10分’;八層,七材八栔減6-15分。如用一等材八鋪作,則斗拱總高為8.28-8.82尺。
  斗拱出跳一般是每跳30分‘(兩材),但跳數多至七鋪作、八鋪作時,就要適當減少出跳深度,例如用里外全計心造做法,則第一外跳不減,里跳減2分’,第二跳以上里外各減4分’。所以若用一等材八鋪作,斗拱外跳總深為134分’,合8.O4尺。如加上撩檐枋以外的檐出7.68-8.64尺,則飛檐從檐柱心出15.7-16.7尺(4.9米一5.2米)。
3.上 份
  宋代房屋進深與椽架數及椽平長(架深)有關,若確定用幾架椽屋,椽平長為幾何,即可知全屋進深幾何!斗ㄊ健穼Υ介L有如下規定:“椽每架乎不過六尺,若殿閣或加五寸至一尺”。這種只作極限值規定,而不定出具體材分的辦法,使房屋設計有較多靈活余地。為了探討各類房屋和各種材等的架深和進深,試將上述極限值折算成材分:
  《法式》卷四材規定:廳堂、廊屋(屬余屋類)最大用材為第三等,“每架平不過六尺”,二者都用最大值,則架深六尺折合材分為120分‘,殿閣最大用材為第一等,梁深最大7.5尺,折合為125分’。
  根據上述兩種檐平長的極跟值推算各種材等房屋的椽平長,可能是《法式》中唯一可以據之探求房屋進深的渠道。但按此法推出的也只是約略相當的數值(表3)。且《法式》允許“架道不勻”,故各架架深可有參差。
  檐椽外跳部分是懸臂梁,其撩檐枋處支點上彎矩比上架椽(簡支梁)的彎矩大得多。若按三等材、斗拱七鋪作計算:椽平長=6尺;椽徑= 5寸,檐口總出7.2尺,斗拱出跳108分=108×0.5=54寸=5.4尺,假設椽上荷載=q斤/尺 (按平長計算);
  上架椽最大彎矩 M4=q(l4)2/8=4.5q斤一尺,

  撩檐枋支承點彎矩M1=q(l1)2/2=25.9q斤一尺。
  可知檐椽彎Ml比上架椽彎矩M4等大好幾倍,因二椽斷面相同,故應力也相差好幾倍,上架椽的安全系數較檐椽大得多,檐椽無疑是個薄弱環節。
  對于屋頂舉折,《法式》有詳細規定。所謂舉折,包含“舉”與“折”兩個內容,“舉”就是脊摶與撩檐枋的高差(無斗拱時為脊摶與檐摶的高差),“折”就是屋頂剖面的折線。按照不同的建筑類型,舉屋之法有以下七種:
殿閣樓臺
H/S=1/3=33/100
H—撩檐枋背至脊摶背之高
S-前后撩檐枋間距,無斗拱時為前后檐柱心間距。
筒瓦廳堂
H/S=1/4+8/100=33/100
板瓦廳堂及筒瓦廊屋
H/S=1/4+5/100=30/100;
板瓦廊屋之類
H/S=1/4+3/100=28/100;
副階,纏腰,兩椽屋
H/S=1/4=25/100;
八角及四角筒瓦斗尖亭榭
H/S=1/2=50/100;
7.八角及四角板瓦斗尖亭榭
H/S=2/5=40/100。
  舉屋之法,在《考工記》中就有“葺屋三分,瓦屋四分”的記載(即草房舉高=1/3進深,瓦房為1/4),說明戰國時匠人就根據屋面鋪材排水能力來決定屋頂坡度。不過,同為瓦屋面,若屋面進深大,瓦溝所積雨水就多,坡度也須相應提高,以利排除雨水。因此上列《法式》舉屋之法對殿閣和筒瓦廳堂兩種體量大的房屋規定了較峻陡的坡度,而對板瓦廳堂、廊屋、副階等,則按進深大小,依次降低舉高,這是一種既滿足排水要求又符合節約原則的措施。其中斗尖亭榭屬于觀賞建筑,屋頂舉高最多,顯然不單純是由于排水要求。另一方面,宋代板瓦較長(《法式》所定最大板瓦長1.6尺,寬1尺,約合51 ×22公分;清式最大板瓦長1.35尺),仰瓦布瓦稀疏(壓四留六),因此可以采用較平緩的坡度。
  折屋之法如圖22(略)。根據《法式》所定舉折與清式舉架相比,二者所得屋頂剖面折線頗為接近,(同樣以十架椽屋作圖,演式按五舉、六舉、六五舉、七五舉、九舉所畫屋面折線,與宋式基本相同)證明宋、清兩代官式建筑屋面坡度變化不大,聯系《考工記》:“瓦屋四分”之說,可以看出H/S=1/3-1/4,是我國古代長期實踐得出的處理瓦屋面坡度的經驗總結。
附:對《營造法式》初探(一)的補充、更正
1.《法式》卷五有:“見撩檐訪(更不用撩風摶及替木)……”的規定。從實物看,山西、河北等地唐、遼、宋建筑絕大多數用撩風摶及替木,江南宋代建筑則用撩檐枋,這一點也反映了《法式》對南北兩地做法的傾向性。
2.《法式》卷二十-小木作功限單鉤闌有:“臥欞子每一條五厘功”一句。據此則臥欞闌干雖未收入小木作制度,但可視為單鉤闌的一種。
3.文中40頁6行首句:“不用昂”應改為“不用上昂”;46頁圖25說明:“上澀下澀均為減地平(金及)應改為“均為壓地隱起”;50頁7行首句:“出際”、“屋廢”應為“不廈兩頭造”。


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