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摘要:為探究中國傳統(tǒng)古建筑梁柱結(jié)構(gòu)體系演化的趨勢和影響因素,對傳統(tǒng)古木建筑生起側(cè)腳、減柱移柱、建筑構(gòu)架比例演化進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和理論分析。研究認(rèn)為:生起和側(cè)腳在明清時期逐漸減弱是由于其結(jié)構(gòu)作用被替代,且本身施工難度較大;宋遼時期產(chǎn)生的減柱造和移柱造不再被官式建筑使用;唐宋時期平面進(jìn)深與面闊之比與建筑體量相關(guān),常以進(jìn)深為單位長度,依據(jù)方圓作圖得到面闊尺寸。
關(guān)鍵詞:中國古建筑;生起;側(cè)腳;減柱移柱;建筑比例
傳統(tǒng)古建筑是我國民族文化自信的有力載體,也是海內(nèi)外學(xué)術(shù)交流的重要文化橋梁之一。雖我國傳統(tǒng)古建筑演變的研究成果頗豐,但對梁柱結(jié)構(gòu)體系缺少專門、成體系的研究。本文通過對我國傳統(tǒng)古建筑梁柱結(jié)構(gòu)體系的演變進(jìn)行專門、有組織的研究,采用數(shù)字處理、圖像展示的研究方法,將抽象的演變過程轉(zhuǎn)化成具體的數(shù)字及圖像,以便于了解和學(xué)習(xí)我國傳統(tǒng)古建筑知識,為古建文化、技術(shù)的傳播探索新形式。
1生起與側(cè)腳
1.1生起
生起指檐柱以當(dāng)心間兩柱即“平柱”為標(biāo)準(zhǔn),從中間向兩側(cè)柱高依次升高的做法。根據(jù)《營造法式》以下簡稱《法式》,建筑開間為三間時規(guī)定生起兩寸,開間數(shù)每增加兩間生起增加兩寸,十三間建筑的生起達(dá)到一尺二寸。這種做法一方面可使結(jié)構(gòu)上形成柔和的曲線,另一方面可使闌額受壓,防止脫榫。可見在《法式》編寫的年代,生起已有規(guī)范的做法。但實(shí)際上宋遼金時期建筑的生起似乎并未嚴(yán)格按照法式的規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì),如北宋建筑晉祠圣母殿副階前后角柱生起值為22.3cm,約合宋時七寸[1],比《法式》中規(guī)定七間生高六寸高出一寸。而遼代建筑山西大同華嚴(yán)寺大殿正面角柱生起32cm,約合宋時一尺,遠(yuǎn)高于《法式》中規(guī)定五間生高四寸的規(guī)定[2]。生起的做法在唐構(gòu)中并不多見,由于遼代建筑多由唐代工匠參與建造,故生起在遼構(gòu)中應(yīng)用也不頻繁,明清時期生起使用逐漸減少。雖然明初建筑都有生起,但相對于宋代生起值大幅度減弱,已不能形成向心內(nèi)聚力增加木構(gòu)穩(wěn)定的作用。推測是因?yàn)橹袊匦禄氐搅擞蓾h族統(tǒng)治的朝代,朱元璋重建漢族重要建筑物的規(guī)章制度而產(chǎn)生的追慕古風(fēng)的做法。最常使用該做法的還是兩宋時期的建筑,這可能與兩宋時期工匠多來自江南地區(qū)以及當(dāng)時的審美傾向有關(guān)。
1.2側(cè)腳
側(cè)腳指將檐柱柱腳向外移動一定距離,使柱頭向內(nèi)傾斜的做法。本文根據(jù)《法式》繪制圖1,《法式》規(guī)定柱頭不動,側(cè)腳尺寸依靠柱的高度確定,前后立面柱腳移動10/1000柱高,側(cè)面柱腳移動8/1000柱高,該做法加強(qiáng)了木構(gòu)架的內(nèi)聚力。與生起相同,在宋、遼、金、元建筑實(shí)例中也可發(fā)現(xiàn)其側(cè)腳值遠(yuǎn)大于《法式》的規(guī)定。如遼構(gòu)薊縣獨(dú)樂寺觀音閣首層正面平柱的側(cè)腳值達(dá)到13.5cm,約為柱高的3.3%[2]。明清前側(cè)腳應(yīng)用頻繁且尺度較大,主要原因是當(dāng)時建筑構(gòu)架中缺少柱間聯(lián)系構(gòu)件,穩(wěn)定性差,需要側(cè)腳增加構(gòu)架內(nèi)聚力,以防止柱頭外閃。明初時建筑仍有明顯的側(cè)腳,可能與效仿唐宋、重建漢制有關(guān)。隨著生起的削弱,側(cè)腳也無法發(fā)揮其結(jié)構(gòu)功能,至清代《工程做法》中規(guī)定官式建筑已不再需要側(cè)腳。
1.3生起與側(cè)腳減弱的原因
生起和側(cè)腳主要有兩方面的作用:一是使檐口形成柔和的曲線,使建筑更加舒展靈動,這是美學(xué)上的作用;二是結(jié)構(gòu)作用。生起和側(cè)腳的做法可有效加強(qiáng)木構(gòu)架的內(nèi)聚力(圖2),唐宋時期的殿閣式建筑中僅靠闌額連接,且唐代及遼代早期連接榫卯多采用直榫,抗拔性差,故需使用側(cè)腳做法使闌額在使用過程中受壓,防止建造過程中和完成后構(gòu)架因柱頭外閃而散架。另外,生起使闌額形成外高內(nèi)低的形式,同時使柱頭整體構(gòu)成凹形曲面,鋪?zhàn)鲗雍臀萆w層置于該曲面上會整體處于向內(nèi)受壓形式,從而增加整個構(gòu)架的穩(wěn)定性。但在明清時期生起和側(cè)腳顯著減弱,推測其主要原因有以下幾點(diǎn)。在經(jīng)過宋、元的發(fā)展后,明代時期的殿閣建筑已吸收了廳堂建筑的一些特點(diǎn),也可稱為“廳堂化”[3],造成了構(gòu)架中的兩個改變,一個是建筑構(gòu)架中聯(lián)系構(gòu)件增加,節(jié)點(diǎn)形式發(fā)生變化,柱網(wǎng)之間及柱與鋪?zhàn)鲗蛹拔萆w層之間的聯(lián)系更緊密,構(gòu)架的穩(wěn)定性提高,側(cè)腳和生起的功能被取代。另外,由于廳堂化,構(gòu)架內(nèi)柱升高,建筑已難以明確分層,柱頭上也難以形成完整的凹形平面,這樣生起和側(cè)腳就失去了為鋪?zhàn)鲗雍臀菁軐犹峁﹥?nèi)聚力的作用。明代大木技術(shù)追求實(shí)用簡便、施工便利,而生起和側(cè)腳不僅本身會增加施工量,其導(dǎo)致的柱頭凹形曲面還會使鋪?zhàn)鲗拥募茉O(shè)更加困難(圖3),這一做法在需要大量營造的時期顯然不宜采用。明代制磚技術(shù)提高,多采用磚墻而非之前使用的土墻,而規(guī)整的框架更有利于磚墻砌垛,同時工整的框架也滿足了明代對建筑嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)整的審美要求。
2移柱造和減柱造
2.1發(fā)展演變
移柱造是在中國傳統(tǒng)古建筑中,通過改變?nèi)舾蓛?nèi)柱的位置,用以增減柱距營造所需空間和功能的做法。減柱造是古代木構(gòu)建筑中減少部分內(nèi)柱的做法。為探究減柱造、移柱造的發(fā)展趨勢,從唐代至清代的部分宗教建筑的減柱、移柱情況可看出,減柱造和移柱造在隋唐五代時期基本不用,宋、遼時逐漸出現(xiàn),金、元時期達(dá)到鼎盛,明、清時期逐漸停止使用。從地理位置來看,減柱移柱減柱多分布在北方少數(shù)民族統(tǒng)治區(qū)域,北宋建筑雖有該類做法出現(xiàn),但其中較早的例子多靠近遼的統(tǒng)治區(qū)域,推測是受遼的做法影響而產(chǎn)生。
2.2構(gòu)法演化的原因
關(guān)于減柱造、移柱造的產(chǎn)生有以下三點(diǎn)猜想。
(1)遼王朝始終未建立健全的財(cái)政制度,加之極度親佛崇佛,據(jù)當(dāng)時記載,遼代的人口有1000多萬,其中僧侶占3.6%,同時期的北宋僧侶人數(shù)最多也只達(dá)到總?cè)丝诘?.92%。整個遼代時期的統(tǒng)治者幾乎都從信仰出發(fā),即使在財(cái)政困難的情況下,還不計(jì)得失地支持佛教事業(yè)廣修佛寺,頻繁且大量的營造和布施給國家財(cái)政造成了巨大壓力,故在營造時使用減柱法以降低營造成本。
(2)將遼代遺構(gòu)奉國寺大殿、善化寺大雄寶殿移柱后的平面與標(biāo)準(zhǔn)金廂斗底槽對比(圖4),采用該做法的結(jié)果使殿內(nèi)的禮佛空間擴(kuò)大。可推測遼代的統(tǒng)治階級常舉辦大型法會,傳統(tǒng)構(gòu)架中形成的室內(nèi)空間已不能滿足當(dāng)時的禮佛需要,故為擴(kuò)大禮佛空間采用減柱造和移柱造改變室內(nèi)空間分隔。
(3)作為游牧民族,契丹人生性喜愛自由,不受制于以往的空間形式。同時在其游牧生活中居住的氈帳和氈屋空間較傳統(tǒng)木構(gòu)更加開闊,在此影響下產(chǎn)生了對大空間大跨度的追求。同時契丹人缺少木構(gòu)建筑技術(shù),建筑營造中的匠人多為漢人,并引用宋《營造法式》作為建造依據(jù),加上《法式》中限制較少,建筑設(shè)計(jì)靈活,演變出減柱造和移柱造。金、元時期減柱造、移柱造盛行的原因也基本是由于宗教信仰、經(jīng)濟(jì)問題及生活習(xí)慣的影響。到明、清時期,減柱造和移柱造基本只存在于一些中小型建筑,尤其是南方民間建筑中,一些需要大空間、具有特殊用途的較大型建筑也有減柱與移柱的實(shí)例。此外,減柱造和移柱造已很少使用,推測原因如下。
(1)減柱移柱不符合結(jié)構(gòu)力學(xué),打破了結(jié)構(gòu)的平衡性,增加了梁的跨度,且構(gòu)件受力不均衡,影響建筑的穩(wěn)固和安全。例如大同善化寺三圣殿(圖5),由于結(jié)構(gòu)不對稱,受力不均衡,導(dǎo)致大梁負(fù)荷過大,撓度增加,為解決此問題不得不增加立柱(圖6)。
(2)明代在建筑營造方面也仿效唐風(fēng),金、元等外族常用的減柱造、移柱造做法逐漸不再使用。(3)明、清兩代為大規(guī)模營建需建立完善的建筑制度,從明代流傳的《魯班經(jīng)》及《大明會典》卷一百八十一至卷一百九十與建筑相關(guān)的法律法規(guī)到清《工程做法則例》,建筑尤其是官式建筑的形式逐漸固定,可設(shè)計(jì)的余地減少。梁思成評價《工程做法則例》“至為嚴(yán)酷”“極小、極不重要的部分,也得按照則例,不能隨意”。在如此標(biāo)準(zhǔn)化的建筑制度下難以采用減柱、移柱做法。由于減柱、移柱沒有明確的規(guī)范,也給施工帶來了困難。清時期基本不再使用減柱移柱做法,只吸收其升高內(nèi)柱的優(yōu)點(diǎn),直接將梁放置在柱上或插入內(nèi)柱,不再使用斗栱結(jié)構(gòu)層,斗栱基本轉(zhuǎn)化為裝飾構(gòu)件。
3平面中的比例
建筑平面的比例影響著建筑的整體觀感和建筑空間,我國傳統(tǒng)古建筑不論體量大小均有比例和諧、造型優(yōu)美之長,這得益于建筑平面良好的長寬比。本文為探究這一比例與建筑體量的關(guān)系,將部分建筑的進(jìn)深與面闊相除,其數(shù)據(jù)見表1。從表1可看出,進(jìn)深與面闊的比例和建筑的開間存在一定的關(guān)系,這一比例在九開間和七開間建筑中多接近1/2,在五開間建筑中多接近1/2,而在三開間建筑中這一比例常接近于1/1,其中山門和配殿的進(jìn)深面闊之比與1/1相差較大,猜測是因?yàn)槠浞钦罟市问接兴淖儯姳?。從表2可看出,雖然不同開間建筑的進(jìn)深面闊之比不同,但無論何種比均可由簡單的方圓作圖得到,猜測在實(shí)際營造中常以進(jìn)深為單位長度,通過方圓作圖得到面闊尺寸。考慮到相似比例的建筑分布較廣,故可推測這些特殊比例的出現(xiàn)并非偶然為之。
4結(jié)論
(1)生起和側(cè)腳的產(chǎn)生是由于建筑造型的要求和建筑構(gòu)架穩(wěn)定性的要求,其減弱主要是由于殿堂建筑廳堂化導(dǎo)致構(gòu)架穩(wěn)定性提高以及柱頭凹形平面破壞,使得生起和側(cè)腳的結(jié)構(gòu)作用減小,且生起和側(cè)腳會增加施工量,提高施工難度。
(2)減柱造、移柱造產(chǎn)生的原因是國家財(cái)政困難又大力支持佛教事業(yè),故需降低營造成本,同時大型法會需要更大的殿內(nèi)禮佛空間,加上《營造法式》的限制較少,工匠可靈活設(shè)計(jì)。
(3)減柱造、移柱造消失的原因是發(fā)現(xiàn)其打破了結(jié)構(gòu)的平衡性,影響建筑的穩(wěn)固和安全,且明代統(tǒng)治者追慕古風(fēng)、上仿唐宋;因明清時期官式建筑制度完善,設(shè)計(jì)自由度減小,難以采用減柱造、移柱造。
(4)建筑的平面存在一定的比例關(guān)系,如唐宋時期大型建筑進(jìn)深與面闊之比常接近0.5,三開間小型建筑進(jìn)深與面闊之比常接近于1,五開間建筑也出現(xiàn)進(jìn)深與面闊之比近似1/2的情況,推測實(shí)際營造中常以進(jìn)深為單位長度,通過方圓作圖得到面闊尺寸。
(5)古建筑梁柱結(jié)構(gòu)體系的演化是一個漫長的過程,其中從構(gòu)架整體到局部構(gòu)件均由于種種原因發(fā)生了演變,其范圍之廣、內(nèi)容之多并非本文可以囊括。本文研究過程中發(fā)現(xiàn)這一體系演化的主要原因基本圍繞統(tǒng)治者傾向、建筑實(shí)用功能的需要、建筑技術(shù)的提高與制度的完善、結(jié)構(gòu)或裝飾需要等方面。在漫長的演變過程中,有逐漸消失的做法與構(gòu)件,如減柱移柱、側(cè)腳生起、叉手等;也有雖未消失但與最初形式不大相同的構(gòu)件,如鋪?zhàn)鳌⑵张蔫省㈥@額等;還有即使構(gòu)架與構(gòu)件都發(fā)生了改變,但仍得到應(yīng)用的做法,如平面中的特殊比例。一種做法或構(gòu)件的消失與否基本取決于是否具有結(jié)構(gòu)功能或裝飾功能,當(dāng)其同時失去兩種功能時,被淘汰即成為定局。
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作者:李馨然 賈舒可 王碩 陳志淵 董蘇皖 闕澤利 單位:南京林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院
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