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建筑技术丨古建筑中雄伟壮观的木质结构

 丘山三也君 2021-12-31

中国传统建筑向来以木结构著称。在几千年的历史进程中,勤劳、智慧的劳动人民,选择木材作为建筑的主要材料,将其与结构、形式和谐地统一于一体。同时,又把木材优异的性能发挥到极致。这是一个漫长的对其性能的认知程度不断加深的过程。具体来说,木质建材在传统建筑中的作用表现在以下几个方面。

一、纵横坚实的土木基础确保建筑稳定

根据诸多考古发掘资料可以发现,古代一些建筑物的地基采用木材等进行处理,或竖向锤击楔入,或横向填埋夯实。例如,河北隆尧栢人城遗址夯土层中采用横向的“木栣”,浙江宁波天封古塔则采用木垅为塔基等,都是利用木材确保建筑物稳定、坚实的有力措施。

1.横向的夯土钢筋——木栣

始筑于公元前635年至公元前624年的栢人城遗址保留至今。栢人城城墙分内外2层,内层为普通黄土筑成,每层夯土厚12.5 cm左右,每60 cm铺1层横木,横木间距为30~60 cm不等,被称为“木栣”,犹如现代建筑基础中使用的钢筋。建于2 600年前的夯土土城墙能基本完整的保留至今,证明了城墙的建筑质量的优秀。

2.竖向的水底立柱——排桩

另外,一些桥基则采用竖向的排桩,深深的将桩体打入河底,是组成牢固木桥的一个重要部分。它们的存在,确保了整个桥体的牢固和安全。

3.独特的立体架构——木垅

建于公元695~696年间的宁波天封古塔,其塔基是由32根直径60 cm左右的圆木呈放射状排列组成最底层;其上则是由37根50 cm左右的圆木呈六边形平行排列层,其间铺碎石找平;另有62根不同长短的木桩透过2层水平排列的圆木层垂直的钉入地基土层。据此分析,此垂直木桩,具有如下作用:(1)具有摩擦桩的作用;(2)增加基层土壤密实度;(3)连接上下2层圆木,增强整个基础的整体性;(4)客观上起到“钢筋绑扎”的作用。此外,智慧的古人还综合利用三合土、大水缸、条石等措施,共同承担着约2 200 t青砖塔身的重量达千年以上。

二、支撑建筑的主体框架组建木构体系

我国以梁柱为主要表现形式的木结构建筑,在春秋时期已经形成。其框架自下而上由立柱、横梁、角梁、脊瓜柱、檩、椽等一系列木质构件组成,卯榫结合,刚柔相济,结构严谨,造型生动,作为一个有机的整体,共同保持着整个大木结构的建筑稳定。在历史的作用下,也因人们生活习惯、地理位置、气候特点的不同,形成了抬梁式、干阑式、穿斗式3大木结构体系,一起构建中国古代的建筑文明。

三、折形向上的立体走廊联系上下空间

春秋战国时期,一些木结构的建筑建于高大的夯土台之上。这些台榭建筑,促使另外一种重要建筑构件的形成——楼梯。这种通向上层空间的立体走廊的出现,使木结构的建筑真正向空中发展成为可能。

雄伟的山西应县释迦塔,高67.3 m,塔身分为5层6檐,另有暗层4层,人们就是靠木质楼梯自底层逐级攀登至顶层的。

四、精工细做的木质构件装饰内外空间

国家的经济繁荣、社会稳定常带来艺术的繁荣、手工业的发展,也促进了建筑艺术的进步。斗拱、雀替、天花、藻井等,它们都是建筑结构的一部分,经过古代能工巧匠的创造性的艺术处理,这些精美的建筑构件以惊人的艺术品的形式出现在人们面前。

1. 轻盈精巧的构件——斗拱

中国传统建筑中,斗拱是由建筑立面向建筑屋顶过渡的重要的承重构件,具有极强的减震功能,也是我国传统建筑中特有的构件之一。它由斗、拱、昂等构件重叠相加组合而成,种类繁多,形态各异,构造复杂,并施以油漆彩绘,使建筑出檐更加的优美。

有时因使用部位的不同,对其进行变通、简略处理。例如,室内藻井中使用的“藻井斗拱”,实际是斗拱的半面做法;将出踩斗拱内外拽的部分横拱和拽枋省略的“偷心造”,也是斗拱一种常见的简略做法。我国著名的应县释迦塔,就广泛采用了斗拱结构,据悉,全塔共用了54种不同形式的斗拱。将多种不同类型的斗拱用于同一座建筑,这在古代建筑中极为罕见,堪称为一座古代建筑斗拱博物馆。

2. 柱枋相交的过渡——雀替

使人耳目一新的是那些集雕刻技法之大成的雀替。它常成对的用于梁或阑额与立柱的交接处,制作精致细腻,题材广泛,色彩丰富,神态万千,兼有减少梁枋跨度和增强节点强度及装饰作用。

3. 虚实相间的代表——门窗

中国传统建筑中的墙体,主要承担围护作用而不承担承重作用,这给门窗创造了良好的发展舞台。材质优良、做工细腻的门窗,安装于形制变化多样的门窗洞上,方形、圆形、菱形、扇面形、多边形、梅花形、石榴形、净瓶形、海棠形等层出不穷。各种精巧的门饰与窗饰,如门簪、辅首等,其形制的精美使人赞叹不已。

4. 转换空间的助手——花罩、隔扇

花罩、壁纱厨是传统建筑室内进行功能分区和空间分隔的构件,可以依照季节的变化和主人的意愿,自由安装、拆卸及组合。花罩分多种形式,我们熟知的博古架,就是花罩的形式之一。隔扇由6扇以上偶数的单扇隔扇组成,中间2扇能开启,其余各扇安装固定。习惯上,12扇及其以上的隔扇称为壁纱厨。

花罩、隔扇常用一些优质、名贵的木材制作,有的还采用圆雕、剔雕、透雕、镶嵌、裱糊等艺术手法,装饰性极强。

5. 美轮美奂的华盖——藻井

藻井多见于一些大型的宫殿、坛庙建筑,具有丰富的文化内涵,通常安装于建筑的正中央或其他重要部位的顶部,如同美轮美奂的华盖。常利用斗拱通过榫卯有规律的堆叠而成。加上各种颜色的穿插,形成层次丰富的色彩艺术空间。似乎具有跨越时空、无限向上的力量。这是一种繁复、渐变式的节奏、韵律、动态感极强的综合的艺术表达方式,藻井的表达效果十分震撼。

五、凌空飞架的木质虹桥渠河交通枢纽

因便于取材和施工,做为交通设施,古代建造木桥较多。但是由于易腐朽、损坏;其承载力有限;加之岁月沧桑,地形变化,因而保存至今的很少。但是,我们可以利用存世的古籍、绘画等来了解、研究这一方面的问题。例如,宋朝时期张择端绘制的《清明上河图》中,就描绘了一架建于汴河上规模宏大的叠梁桥。它的特点是利用较短的木质建材解决了跨度较大的结构问题。而这座虹桥的架设,无疑在加强了当时都城汴京陆上交通的同时,极大地方便了汴河水上船只的往来,对当地的经济发展起到了较大的推动作用。

六、独领风骚的依崖栈道绝岭连通危峦

栈道,是在难以通行的悬崖峭壁上开凿孔洞,插入斜木以固定横梁(或直接插入横木),再上铺木板而成的道路。《战国策·秦》记载,“栈道千里,通于蜀汉”。可见,陕西与四川之间的栈道早在战国时期就已有修建。这种特殊的道路,穿行于崇山峻岭之间,随着山腰依崖递进,曲折盘旋,通向远方。尤其是在科技不发达的古代,其工程的艰难程度,可想而知。可以说,木栈道的建造是我国古代交通史上的奇迹。

总之,木质建材在中国传统建筑中,无论是地上部分还是地下部分,不管是室内部分还是室外部分,抑或殿堂楼阁等居住建筑还是栈道桥梁类交通建筑……始终发挥着巨大作用。即使在建筑科学发达的今天,我国传统建筑中的各部分构件,诸如梁、柱、枋、藻井、天花、斗拱、雀替等,无不巧妙地将力学与美学、结构与形式、人类建筑与自然环境艺术性地结合,从而组合成具有东方艺术特色的中国传统建筑,充分显示出木质建材在其中不可替代的重要作用。

摘自《建筑工人》2019年10月,徐振远。王丽霞

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