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中国濒危的木结构类型

作者: 更新时间:2021/1/21 18:54:17

除了抬梁穿斗井干之外, 即使我们暂时不把孙大章先生的插梁式结构单独列为一类, 中国古代木结构也还存在着其他的结构类型, 它们是中国古代木构体系的重要组成部分。在刘敦祯主编的《中国古代建筑史》中就提到“ 在上述三种结构形式以外, 西藏、新疆等地区还使用密梁平顶结构 ” 。同时该书的木构桥梁插图中, 还显示了木拱和悬臂梁结构,近年的研究及新的发现则说明, 即使不涉及桥梁,中国古代的木构还有其他的类型, 只是随着当代的大规模城市化进程及不当的处置措施, 它们大多己处于濒危状态。


( 一) 窝棚式结构

窝棚是人们对往日贫民阶层贴地而筑的简陋住所的称谓, 有三角形和船篷型两种剖面形式。借用其形态特点用作表述古代一种三角状剖面形式的结构类型。云南晋宁石寨山出土的一批汉代青铜器显示了当年的一种建筑形态, 它的屋顶部分十分突出, 每侧的原木两两相交, 构筑起三角形的室内空间, 很象今日我们能够看到的日本神社建筑 , 它可以说是井干建筑的变体, 《中国古代建筑史》将之归入井干结构。如果说这批出土文物只是反映了古代的一个地区的结构形态的话, 那末上世纪末出土的绍兴印山大墓墓室则一下子使我们的认识大大拓展了, 人字形的屋墙一体构件两两相抵, 上面另一屋脊式木方将之嵌固, 没有了井干式的墙, 屋墙一体构件的脚抵在同样是一根根方木组成并拼作地面的木枯上, 底跨接近6米, 这己是无墙的独立的窝棚式建筑了。它似乎昭示我们, 早在春秋时期, 不仅在云南等西南地区, 而且也在浙江等东南地区存在着窝棚式结构。

井干式建筑的存在条件是森林资源丰富, 印山大墓的木仿多在60至80厘米见方, 其原木直径当在一米左右, 可以想见当年的一片荒蛮的生态环境。日本学者根据人类学和考古成果曾经推断, 西起云南东达日本列岛的环太平洋海岸地带是一个稻作文化传播带, 现在不仅从农业考古而且从建筑考古的新发现显示, 窝棚式建筑的使用地带不仅有了两端, 而且中间的空白开始被填充。最简单的窝棚式结构至今仍然被农民和渔民使用在田头塘边, 只是我们对它们及它们的祖先都掉以轻心罢了。

窝棚式结构

(二) 网架式结构

网架是一种上个世纪后半叶才发展起来的空间钢结构, 它的受力系统是三维的, 它通过球形节点连接起断面较小的杆件, 在整体上创造出巨大的空间跨度这里只是借用这一称谓描述古代的一种空间三维受力的木结构。山西太原晋祠难老亭就是这一结构的典型案例, 它昭示了中国古代曾经辉煌过如今却己凤毛麟角的一种三维结构形态。晋祠难老亭( 及较之稍晚一点的善利亭) 重建于清初, 亭平面八边形,对径近7米。在北方抬梁式建筑中, 对径超过3米的攒尖顶建筑必用扒梁或抹角梁( 有时加垂莲柱) 或直接加柱支撑, 其大者如应县木塔, 小者则有大量的清官式或非官式的亭榭, 如北京北海松柏交翠亭, 而难老亭对径近7 米仍然不见柱和扒梁。在北方这类抬梁系亭榭类建筑中角梁多为2椽径乘3椽径, 即大约在14厘米乘21厘米以上, 但难老亭角梁比椽子大不了多少, 除了垂莲柱外所有的屋盖构件都是宽度仅7厘米左右的矩形杨子。

这一结构技术创造了轻巧、富丽的空间效果。难老亭虽为清构, 但这种做法其实透漏着更早一点的信息, 上下两道木杨正是营造法式中攀间中的串杨做法在攒尖顶中的变化。山西大同善化寺钟鼓亭不妨看成是这种结构的雏形。在小一些的攒尖亭中直接用角梁一道与雷公柱( 南方称为灯心木) 及檐擦构成多边形锥体的空间构架。

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(三) 金字梁架

金字梁架是苏北民间匠师对一种类抬梁式的屋架的称谓, 这种屋架从目前调查到的资料来看, 主要集中在苏北, 从文化圈来分析也应该分布在鲁南。这种屋架与抬梁最大的不同是增加了斜向的两个上弦, 它与欧洲传来的豪氏屋架似乎有异曲同工之处, 虽然它的力学分析完全达不到豪氏屋架理想状态。它是否是民间工匠在受到外来建筑技术启发后作的想当然的改进呢? 如果说它是传统抬梁受东渐的欧风影响而发生的进化, 那么它应该有较为明确的传播路线, 例如运河两岸, 但目前发现的实例分布却并非如此, 在有的建筑群中如邪州土山镇关帝庙, 金字梁和抬梁同时出现在不同的殿宇中。

另一说是它源于古代的大叉手, 苏北地区颇具古风, 例如近代民居至今保存着汉明器上才看得到的插拱, 从逻辑上说保存某种古法也有可能。不管如何, 它是单独存在的一种行架式木结, 并且不再在民居中使用, 值得在建筑遗产修缮中予以保护和在学术上作更深入的研究。

金字梁架

(四) 纵架平椽

无论是抬梁还是穿斗, 如果我们将屋架和柱连在一起看成是现代结构分析中的排架, 那么通常的抬梁和穿斗都是沿建筑短向即横向布置, 而藏传佛教寺庙如大昭寺中的木构除了上部为平顶即《中国古代建筑史》中说的” 密梁平顶” 因而不同于汉地抬梁式建筑之外却还有一大特点, 即木构架联在一起形成类似排架作用的是发生在纵向, 横向的联系仅靠木椽单跨搁置, 是非常薄弱的。杨鸿勋先生根据新石器时期建筑遗址上留下的柱洞的不对位等特点, 推测过当时的木构架属于纵架类型, 但汉地建筑遗存却找不到成体系的实物案例了,藏族建筑中的纵架平椽体系不管其形成的原因与汉地有多么不同, 却也填补了这一类型的实例空白。


(五) 凳架结构

藏地建筑除了庙宇中的纵架平椽体系之外还有一些副产品, 在云南中甸( 现改名为香格里拉) 的藏族民居中, 平顶之上还加了一层坡顶, 两层屋面之间的空间用作晾物和储藏, 上面这层坡顶也使用木结构, 有木屋面板和承板的擦, 有趣的是擦既不是放在梁上也不是放在柱上而是放在板凳式的架子上, 这种结构十分简单, 却不可能推广到其它地方, 因为它是放在屋顶上的, 也因为它不需要什么桦卯或钉销联接, 抗风能力甚差, 只能用在四季无大风的地区。


(六) 混合结构

北方的抬梁建筑中, 木构是结构体系, 墙体是填充的。在西北的夯土民居中, 即使夯土墙被水泡塌了, 埋在土墙中的细细的木柱仍然支撑着屋盖, 显示了中国木构墙倒屋不塌的特点。但另一方面, 无论是早期还是晚期, 中国古代也都存在着混合式的木结构。 这里石柱和木梁都是结构构件。江南以及某些北方的宋至明代的楼阁式塔则多是木与砖的混合 ,木的腰檐和砖的塔身都是结构的一部分。广东、福建一带民居盛行硬山搁擦的做法, 是砖木、土坯和木的混合结构, 待到这一体系传至多地震的台湾, 墙倒屋也倒的悲剧便不时发生。现存的较早的将木构搁在砖墙上的实例是徽州明代弘治年间的司柬第的后墙, 以及明代后期建造清乾隆时修缮的徽州的大观亭的底层外墙。如果追溯到早期, 孕育了高台建筑的夯土台与木廊房共同工作正是早期的混合结构的典型。保存类似做法的某些藏地喇嘛塔( 例如江孜白居寺班根塔) 不妨看做其不遗。甚至可以说, 布达拉宫和大昭寺等藏地建筑也是这种围绕土台构建房屋做法的延续和发展, 其纵架做法也由此而生。洛阳北魏天宁寺塔遗址及邺城北朝佛塔遗址保留的塔心处高高的夯土台残迹多少可以显示后来的佛塔的砖或木的塔心柱的来 , 故早期土木混合结构对中国木构建筑后来的发展功不可没。


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