分享

【遗产实践】黄印武:榫卯逻辑与沙溪遗产保护实践

 650411 2016-09-20



以榫卯为特征的结构构造方式,是中国传统木结构建筑体系特色的重要体现之一。榫卯不仅造就了中国传统木构建筑的与众不同,形成了独特的建构文化,而且对日本、韩国等东亚国家的木构建筑传统产生了深远的影响,同时也广泛应用于其他种类的木作。


沙溪地处中国西南边陲,发展滞后的同时也促成了传统技艺的持续传承。如今在发达地区已经弃而不用的传统木结构建造方式,仍然在沙溪的民居建造中被广泛地应用。2002年开始的沙溪复兴工程,不仅精心保护了沙溪的重要文化遗产,而且进一步延续和强化了传统木结构建筑的遗产价值。榫卯作为传统木结构建筑中必不可少的要素,也得到了充分的关注、诠释和发展。榫卯具体的“形”是保护工作的内容之一,也是传递遗产价值这个“神”的物质载体。所以,传统榫卯技术的保护不仅仅是对榫卯形态的保护,榫卯形态所遵循的逻辑也应当在文化遗产保护实践中得到合理的应用,借以解决具体的木结构构造问题,从而实现多个层次、多种价值的整体保护思路;而不必拘泥于传统的榫卯形态。


榫卯逻辑


榫卯古称枘凿。枘是榫头,凿是卯口。

榫卯的逻辑一方面依赖于其所用材料——木材的基本特性,另一方面来自于其构造方式,即榫卯在建造中的利用可能。下面对两者分别进行讨论。



榫卯的材料逻辑


榫卯的出现与发展和中国传统建筑以木构为主有着必然的联系。也可以说,正是以木材为主要建筑材料的缘故,才导致了榫卯的形成和发展。所以,研究榫卯必须首先考察木材的材料特性。


伐木时机是影响木材性能最显著的外界条件之一。概括而言,木材是一种各向异性的天然材料,顺纹的抗拉、抗压与抗弯均好于横纹,其中以顺纹抗拉强度最大。


此外,从榫卯的发展过程也可以看出材料性能的不断合理化。当我们考察或者维修带斗栱的建筑的时候,时常发现斗栱的尺寸越小,年代越久远,斗越容易被压裂。斗通常为横纹制作的构件,如果用木材的各向异性来分析,斗栱横纹受压性能只有顺纹的10%左右,这就不难解释为什么实际情况中横纹的斗经常被压裂。


除了上述普遍性的规律之外,木构件的力学性能还受木材含水率的多少、天然缺陷的分布情况以及密度大小(比如树种的差异)等因素的影响。因此,即使是同样形式和尺寸的榫卯,结构性能也充满不确定性。只有充分了解和认识木材的自然属性,扬长避短,对木材的利用才能游刃有余。



榫卯的构造逻辑


在沙溪的传统木结构保护实践中,我们也接触了大量的榫卯式样。笔者认为,从木材的材料性能和构造原理来看,榫卯可以简单地归纳为直榫、大头榫、箍头榫、刻半榫几种基本类型,其他的榫卯式样都可以看作是从这些基本类型衍生发展而来的:


图1a. 直榫 

   图1b. 大头榫 

   图1c. 箍头榫 

图1d. 刻半榫

图1. 榫卯的基本类型



直榫——榫头方正规矩,或头小根大,位置在构件端头。这是最根本、最常见的榫卯。直榫的衍生类型包括透榫、半榫、馒头榫、管脚榫、套顶榫等等。穿斗构架中的穿枋可以看作是一个极端的特例,整根构件就是一个直榫榫头。

大头榫——榫头尽端比根部断面大,位置在构件端头。燕尾榫、银锭榫、马牙榫,以及《营造法式》上记载的螳螂头、勾头搭掌都属于这种类型。

箍头榫——榫不在构件尽端,用于端头时必须退回一段距离,常用于水平与垂直相交构件。例如柱头和枋在转角处的榫卯,还有雀替、角背的榫卯等,都属于箍头榫。

刻半榫——榫卯不在构件端头,卯口处从一侧刻去约断面的一半,通常用于水平非同向相交构件。常见的有十字刻半榫、十字卡腰榫、桁碗、压掌榫等等。


此外,还有几种辅助榫卯构件——栽销、销钉和木楔。

图2. 穿斗构架进深梁燕尾榫的安装图示



在穿斗构架中有一种做法,就是进深方向的梁采用燕尾榫,其下配合一件穿枋。带袖肩的燕尾榫其实就是大头榫与直榫的一种组合,既不减弱榫卯的拉结力,也不会由于燕尾榫根部断面过小而被剪断。单独看檩条与檩条的连接,这是燕尾榫连接,如果把连接起来的檩条看作一整根,那么檩条和大梁的连接就是一种刻半榫,完全限制了檩条和大梁在水平面上相对位移的可能。



图3. 有无袖肩的燕尾榫比较


 图4. 大梁与檩条榫卯图示


总体而言,不能脱离中国传统木构建筑的建造体系来孤立讨论榫卯,榫卯逻辑应当置身于具体的实践环境之中来讨论。


榫卯逻辑在遗产保护实践中的应用

榫卯逻辑是中国传统木构榫卯的遗产价值核心,是榫卯的“神”,透过具体的传统榫卯的“形”而体现出来,即“以形写神”。在文化遗产保护实践中,保护好现存的“形”是首要的,也是“最小干预、最大保留”的保护实践原则所要求的,但是文化遗产保护的目的不仅仅是对遗产的“形”的保护,更为重要的是延续遗产的“神”。


在沙溪的保护实践中,我们可以清晰地看到木构件榫卯在具体建造环境中的优势与局限,以及施工方式上的难度。在很多情况下,需要维修的部位往往处于施工次序中最先或较先的部位,因为榫卯的存在,拆换构件必须具备足够的退让空间。以下实例的情况有所差异,解决方式也各不相同,但都遵循了基本的榫卯逻辑,达到了因地制宜、灵活应对的保护目的。


不是“偷梁换柱”的“偷梁换柱”——欧阳祖宅大门


欧阳祖宅是一幢民居,由于家中出过贡生,社会地位高于平常百姓,其大门也因此与众不同,格外气派宏伟。大门两侧是敦实的土墙,局部外包石材和青砖,土墙之间是用于固定大门的木结构,屋顶一部分由土墙支托,一部分由木构架支撑。可惜的是,在经历了解放后的数次历史事件之后,一户大院变得支离破碎,只留下几家穷困潦倒的住户。大门许久无人关心,因此日渐衰败,屋顶倾圮,地面废土累积,立柱的柱根亦已糟朽,门槛不复存在,只留下了限定门槛位置、固定大门门轴的门墩石等物件,以及立柱底部安装门槛的卯口等些许痕迹。



图5a. 修复前的欧阳祖宅大门



图5b. 修复后的欧阳祖宅大门


如何修补柱根并恢复门槛,是维修这座大门的重要难点之一。 



图6. 柱根墩接前


常规的几种维修思路,其一是依照建造的施工次序,先将门槛安装到门墩石中,再安装立柱,这样门槛的榫头便可以插入立柱卯口。另一种是按照“偷梁换柱”的方式,利用榫卯节点具有一定柔韧性的特点,通过牮杆支顶为退让柱顶榫卯提供空间,以便抽换需要维修的木柱。


最后的方案是将墩接工艺的榫卯逻辑(即限制搭接部位在水平二维方向的位移)加以分解,调整安装顺序,从而化解墩接立柱与安装门槛之间的矛盾.


图7. 柱根墩接图示



图8. 柱根墩接后


传统的“偷梁换柱”是利用榫卯结构具有一定的柔韧性来提供退让操作的空间,在这个实例中,并不具备这样做的现实条件,因此转而将需要的榫卯分解成两种,通过分步操作提供退让榫卯的空间,组合完成后也能达到同样的效果。这虽不是通常意义上的“偷梁换柱”,但同样是依据木构榫卯的逻辑,在基本思路上并无二致。


相同的问题,不同的对策——兴教寺木柱墩接


兴教寺的大殿和二殿都是明永乐年间的遗构,历史上曾多次修缮,最近的一次是在20世纪90年代。大殿和二殿的檐柱都因糟朽而墩接过,采用了同样的墩接方式,糟朽部分锯除后,直接使用略小于柱径的石料支顶,外粉水泥砂浆,与木柱表皮齐平,下用砂浆粉刷仿制柱础。由于墩接高度超过了350mm,且墩接面平整,未作任何处理,这样就难以保证檐柱在地震等意外情况下的稳定性。



图9. 二殿檐柱墩接前


毫无疑问,改为木柱墩接是最佳的解决方案。于是,二殿的檐柱使用了短木柱墩接来替换原先的石料墩接。经过反复的设计和推敲,最后使用的墩接榫卯从外观上看似只有一个方向的约束,但是实际的榫卯效果可以起到两个方向的约束作用。这种改进最直接的好处就是正面的榫卯接缝只有一条水平线。







  图10. 二殿檐柱墩接图示

请点击图片放大查看


图11. 二殿檐柱墩接过程


图12. 二殿檐柱墩接后


可是,当维修进行到大殿的时候,虽然面临的问题相同,却无法采用与二殿檐柱相同的墩接方式。大殿是重檐歇山顶,下檐其实是副阶周匝,结构上依附于殿身檐柱。在殿身檐柱之间,保存着极为重要的16幅明代壁画,是兴教寺文化遗产的重要组成部分。为了退让榫卯,墩接副阶檐柱的时候一定会撬动与之连接的乳栿,乳栿的后尾插入殿身檐柱,这么做可能会扰动殿身檐柱,产生暂时的位移。而殿身檐柱的变化会直接引起编竹结构的变化,进而危及壁画地仗的稳定性。我们选用了角钢,在相互垂直的水平方位上成组布置竖向的角钢,夹住墩接石料和被墩接的柱根,用带丝口的钢筋对穿固定,以此形成类似十字榫的作用,改善原来毫无约束的墩接平面。同时为了配合上部木柱暴露的肌理效果,重新粉刷了石柱表层的水泥砂浆,通过调色和表面质感处理来与上部木柱取得协调,角钢和拉杆也因此顺理成章地被隐藏了起来。



图13. 大殿檐柱墩接前








图14. 大殿檐柱墩接图示

请点击图片放大查看


 图15. 大殿檐柱墩接过程



  图16. 大殿檐柱墩接后



合理的榫卯,不合理的位置——兴教寺二殿檩条



 图17. 二殿檩条维修前


兴教寺二殿的檩条在历次维修中曾多次修补,但不知是由于技术局限,还是由于资金不足,最终留下来的结果隐含着不合理的结构状态。如果不是挑顶维修,仅仅从下部勘察是很难发现的。二殿在修建时使用的檩条是整根通面阔的,后来由于糟朽的原因进行了局部替补。虽然替补檩条时采用了燕尾榫的连接方式,但是连接的位置却没有严格对应间缝,有时甚至随意分布在跨中左右。



图18. 燕尾榫改造前


通过仔细的分析和研究燕尾榫,我们发现,榫卯引起的问题仍然可以通过榫卯来解决,关键就在于控制燕尾榫竖直方向的移动。解决方案,是通过改造已有的燕尾榫在竖直贯通的榫卯界面上增加斜插木楔,使其在竖直方向也具备燕尾榫的效果,以此限制连接部位的位移。而斜插木楔的方向还需要根据具体的檩条搭接关系和合理的结构传力路径确定。






  图19. 二殿檩条结构补强图示

请点击图片放大查看


 图20. 燕尾榫改造过程


图21. 燕尾榫改造后


榫卯形成的是一种构造关系。这种构造关系正确与否,需要放入建造体系的具体语境中去分析。惯常的榫卯构造可能会因为位置的差别而变得不合理,貌似“写神”的“形”却可能无法“传神”,甚至背道而驰。不过,不合理的榫卯可以对症下药,依循榫卯的逻辑将其转化为合理,即可再次“传神”。


榫卯逻辑浅议


榫卯是一种为了一定的结构构造功能而存在的具体的木构形态,而榫卯逻辑则是一种内在的秩序和原理,与材料的性能、构造方式,以及建造体系相关。 “天有时,地有气,材有美,工有巧,合此四者然后可以为良。”这是中国古代技术传统中最基本的造物原则和价值标准。沙溪的建筑遗产作为中国传统木结构建筑的一个分支,也同样传承了榫卯的特色。


榫卯逻辑是 “神”,它不仅决定了榫卯形式的合理与否,也给榫卯形式的发展提供了无尽的可能;而榫卯的形态是“形”,是榫卯逻辑在具体的建造语境中形象化的结果。

榫卯是中国传统木构建筑的核心,榫卯的逻辑因此也是传统木构建筑真实性的核心,而这正是榫卯之于传统木构建筑保护的意义。在沙溪传统木结构建筑的保护工作中,我们一方面是保护遗存的榫卯,另一方面则是以榫卯的逻辑为依据创造性地利用和发展榫卯,不仅通过“以形写神”,而且通过“以形传神”,来传承并强化榫卯的遗产价值。



参考文献:

[1]礼记[M] //袁祖社. 四书五经全注全译. 北京: 线装书局,200216931701.

[2]崔寔. 四民月令[M]. 济南: 山东画报出版社,200488.

[3]戴吾三. 考工记图说[M]. 济南: 山东画报出版社,2003: 20.

[4]李诫. 营造法式[M]. 北京:人民出版社,2006.

[5]中国科学院自然科学史研究所. 中国古代建筑技术史[M]. 北京:科学出版社,1985.

[6]王世襄. 明式家具研究[M]. 北京:生活.读书.新知三联书店,2008.

[7]马炳坚. 中国古建筑木作营造技术[M]. 北京:科学出版社,2003.

[8]李浈. 中国传统建筑形制与工艺[M]. 上海:同济大学出版社,2006.

 

本文节选自《建筑遗产》2016年第2期,原文题为《从“以形写神”到“以形传神”——榫卯逻辑与沙溪传统木结构建筑保护实践》。



文字编辑 | 潘玥


版权声明

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多