开博体育在进入正题之前,首先我们要先明确一个中国古建木结构建筑中的一个基本概念,那就是东方木结构的跨度极限,所谓跨度,是指不放柱子和墙壁等支点而架设屋顶的距离,大跨度能营造巨大的室内空间。
在以石头和砖头等为材料的西方传统建筑中,有拱形构造、圆顶、墙壁等技术,古罗马已经实现了长达40米的跨度。而在亚洲的木结构建筑中,除了像日本东大寺大佛殿(跨度23m)那样的特殊例子,即使是大规模的建筑物,大体上也只有10m左右的跨度而已。
造成这一状况的主要原因是什么呢?这就不得不提到原材料的获得,在古代,通过传统林业能得到超过10m长的木材是非常困难的开博体育,因此梁的长度被限制。即使在梁上排列小柱子支撑屋顶的中国的架构法,屋顶负荷象弯曲梁一样地工作,怎么想办法也得不到充分的强度。与此相对,欧洲等地使用的是将斜木固定在梁上,形成三角形,即我们说的三角桁架结构,这个屋顶负荷像拉起梁一样起作用,所以能够接续木材延伸梁开博体育。而在亚洲木结构技术中,这种结构比较少见。
但反过来说,中式结构能实现的西式却不一定能实现。三角桁架为了向梁传递拉力,必须将斜材做成直线,但是中国式屋顶架构却没有这种限制,可以自由调节斜材的倾斜,使屋顶形成曲线形。中国建筑独特的屋顶设计,营造了各种弯曲和起伏的曲线,所以中式古建的屋顶可以做得非常大气恢弘。
在中国北部的黄河流域,自古以来就有土木混杂的建筑文化。殷代的宫殿是土室周围立起木柱绕着屋檐,以坚固土壤的厚壁为主体支撑着屋顶。周代出现了整齐地配置柱子构造架构的建筑物,不过,依然土墙也支撑着构造。
直到春秋战国时代,用木造建筑覆盖高高的土石台的“台榭”,在汉代也以这种技术建造了高层建筑。在这样混用泥土、石头和树木的建筑文化的基础上,木结构部分的耐久性也开始成了关注的重点。黄河文明不断发明防止基坛、基石、瓦片等木结构建筑腐朽的技术并形成,在构造法上也“抬梁式”这种耐久性高的方式被使用。另一方面,中国南部的长江流域的建筑文化起源于巢居(高床式住宅)。在温暖多雨的木材丰富的这个地区,不需要用厚厚的土墙覆盖建筑物,纯木造的建筑文化开始形成。慢慢形成了我们所说的“穿斗式”。
汉代以后,抬梁架部分地一边吸取穿斗架的要素一边作为中国建筑的正统的构法发展着,穿斗式作为南部的地方性的构法被民家中心继承了,比如我们常见的吊脚楼。
汉代的多种技术在魏晋南北朝的300年间被融合、洗练。形成了能满足任何要求的灵活的木结构设计系统。
殿堂是用于重要的大规模建筑,屋檐柱(外侧的柱子)和内柱(建筑内部的柱子)的柱子同高,将肘木相互连接,使轴部固定,然后把梁一个接一个地重叠起来,形成架构,支撑大的屋顶的构法。
厅堂被用于重要度较低的建筑物开博体育,柱子上的斗和梁上的架构仅限于简易建筑,房檐要比内柱低。
殿堂的房檐很高,所以这里还安装了裳楼以扩展屋顶。下图前者是殿堂的例子,佛光寺大殿[857年/山西五台]。后者是厅堂的例子,南禅寺大殿[782年/山西五台]。
这里我们参考吊脚楼的建设,我们把上面的剖面图理解为一面墙,所有墙体需要用梁连接起来,搭建屋顶梁对整个屋架分段。
这种屋顶梁被称为桁,也称为檩,一般间距设计为1.8m。根据桁的数量分布,衍生出了非常多的结构形式,满足各种各样的布局需求
参考《营造法式》不同的墙体形式---椽屋形式可应对不同的建造需求:判定的标准其实很简单,就是桁的数量分布。
长方形的建筑物可以并列如上图所示的构造截面,在大门入口选择有两种,一种平入式,一种侧入式。中国传统一般是平入市(第一种),两种方式各有优点。
因为内槽是佛像占有的,剩下的空间只有细长的外槽,要容纳更多的人太窄了。这种做法的礼拜空间其实较小。
另外,古今中外,宗教建筑,将本尊安置在建筑物的深处,以强调神圣和严肃。一踏入佛殿,本尊就在眼睛和鼻尖上,在这种宗教建筑特有的空间表现上也是不合适的。
实际上,受中国建筑影响较少的泰国等地的寺院建筑,如上图所示,都是侧入室的,在日本和韩国后代也出现了侧入室的佛殿,而在中国,彻底遵循平入的传统,摸索在佛像前设立充分的礼拜空间的构造开博体育。
为了解决上一段的问题,北宋在使用厅堂架的小规模佛殿中,采用前后不对称的架构,在佛像前设立了礼拜空间,下图中的保国寺 [1013年/浙江宁波]
采用八架檐廊屋,前三檐帽檐廊/后二檐帽/用四柱即3-3-2檐廊前后非对称的柱子配置,在佛像前设有礼拜空间。
但是在大规模的佛殿中使用的殿堂架,由于这样做比较困难,所以在辽宋代建造了殿堂架和厅堂架混合的大规模佛殿。其代表为奉国寺 [1020年/辽宁锦州]
外围的殿堂架的形式,内柱高高的厅堂架的形式,通过将佛像前面的外槽向四处展开的4.4.2檐前后非对称的架构,形成了礼拜空间。这种形式在这个时代经常出现,除此之外还有善化寺[1024年/天津宝尧]等。
中国北部以辽代的奉国寺形式为前奏,进入金后会进行更积极的架构改造,使用水平木材纵横自如,这就是我们说的移柱造:将若干内柱移位,增加或减少柱距,以达到所需要空间和功能的做法,最古老的例子就是佛光寺文殊殿 [1137年/山西五台]。
文殊殿是豁达7间(31.4m)、进深4间8檐(17.7m)的厅堂架,如果是原则性的柱子配置的线根。为什么能够做到这种事呢?
简单的说,采用了梁柱的纵横交错,改变梁柱结构力的船体,前面2、3、2间,背面用3、1、3间的跨距传递,作为梁的立足点。这样朝着大方向排列的架构通过使用竖架,大胆的减柱成为可能。
中国南方在这个时代开始不怎么进行移柱、减柱,通过汲取保国寺大殿水流的前后非对称的架构进行深入扩张。8架檐廊的屋檐下,2-4-2横梁前后架起屋顶,这是基本形式。保国寺大殿如上所述,将前柱移至3-3-2檐廊,设立3架檐廊礼拜空间,形成多级屋顶形式。
更进一步的是线架檐廊的形式为基础,将前面的外槽扩张成2架檐廊,形成4-4-2檐廊,增架使用着被称呼为的技术。并且,通过用10架檐廊的屋顶覆盖由这个增架被制作了的前后不对称的架构,确保着充分的屋顶坡度和前后对称的外观。这个双层屋顶的技术在中国是草架明代建筑、造园技术书《园冶》(允浩)》中也介绍过,在中国南方的民宅中广泛使用。
像这样到元代为止都是追求大胆架构革新的中国建筑,从明代开始逐渐回归到原则的架构形式。因此,在中国建筑史上,移柱和减柱始终被定位为宋元时代的流行。实际上,在上面介绍的建筑物中,像奉国寺大殿和广胜下寺大殿那样,使用10m左右的水平木材进行大胆的减柱的建筑物,后代添加了增强用的柱子,不能否认其构造上是不合理的大技法开博体育。而且可以减柱的长梁的采购,由于木材资源的枯竭已经变得困难。明代后半期完全不使用木材的总砖造的佛殿“无梁殿”逐渐普及,也与之无缘吧。灵谷寺 [1470年?/南京]是无梁殿最古老的遗址。利用租积式建筑的优势,面阔53.8m、进深37.9m,规模之大,可与故宫太和殿相匹敌。
另外,随着宋代以后的货币经济的发展,建筑的成本作为重要的要素也被认识了,尽可能不使用大材的建筑方法被追求,斗拱的部件变得小,大规模建筑频繁地使用合成材料。因此,各部件的力学的功能反而会退化。这样的倾向已经在元代表现,下图的永乐宫,斗拱失去了构造的意义,变成了装饰。同下长陵 [永乐年间/北京昌平]是明代的殿堂,面阔9间66.6m,进深5间29.1m的大建筑。斗拱缩小的结果,以前凝固殿堂架的轴部的斗拱更多的是装饰效果
这种趋势直到清代,官方建筑设计手册的编写、普及,使其更加加速。为了缩短工期,不仅斗梁等构件彻底简化,也没有像《营造法式》那样选择构造变奏曲的灵活性,单纯、划一的北京官方建筑超越了机能、用途、甚至地域差距,席卷了整个中国。故宫〔紫禁城〕的太和殿[1695年/北京]是其代表清代建筑的遗址,面阔11间60米,进深5间33米的规模是中国现存的木造建筑中最大的。整齐地堆积梁的简明且稳重的架构,可以说是中国木造建筑技术长久的传统走到最后的终点,部件的小型化·形式的规格化的倾向显著。所以我们现在的仿古建筑一般沿用清代以后的结构形式。
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