中国古代房屋结构形式

中国古建木构特征中国古建木构特征概说这里所谓特征，是指从现存中国古代建筑实例中所概括出来的、普遍存在的、不同于西方建筑的独特之处。现存建筑实例最早不过唐代，亦即中国建筑成熟时期以后直到20世纪初的建筑。唐代以前的建筑,只能从考古发掘出来的一些建筑遗址,以及各种艺术品(如绘画、雕刻等)所描摹的建筑形象等间接资料中知其大略。据此，大致可以归纳为七项，分述如下：1、使用木材作为主要建筑材料中国古代建筑在结构方面尽木材应用之能事，创造出独特的木结构形式，以此为骨架，既达到实际功能要求，同时又创造出优美的建筑形体，以及相应的建筑风格。2、保持构架制原则以立柱和纵横梁枋组合成各种形式的梁架（见大木作），使建筑物上部荷载均经由梁架、立柱传递至基础。墙壁只起围护、分隔的作用，不承受荷载，所以门窗等的配置,不受墙壁承重能力的限制,有墙倒屋不塌之妙。3、创造斗拱结构形式用纵横相叠的短木和斗形方木相叠而成的向外挑悬的斗拱，本是立柱和横梁间的过渡构件，逐渐发展成为上下层柱网之间或柱网和屋顶梁架之间的整体构造层，这是中国古代木结构构造的巧妙形式。自唐代以后，斗拱的尺寸日渐减小，但它的构件的组合方式和比例基本没有改变。因此，建筑学界常用它作为判断建筑物年代的一项标志。4、实行单体建筑标准化中国古代的宫殿、寺庙、住宅等，往往是由若干单体建筑结合配置成组群。无论单体建筑规模大小,其外观轮廓均由阶基、屋身、屋顶(屋盖)三部分组成：下面是由砖石砌筑的阶基，承托着整座房屋；立在阶基上的是屋身，由木制柱额作骨架，其间安装门窗隔扇；上面是用木结构屋架造成的屋顶，屋面做成柔和雅致的曲线，四周均伸展出屋身以外，上面覆盖着青灰瓦或琉璃瓦。西方人称誉中国建筑的屋顶是中国建筑的冠冕。单体建筑的平面通常都是长方形，只是在有特殊用途的情况下，才采取方形、八角形、圆形等；而园林中观赏用的建筑，则可以采取扇形、万字形、套环形等平面。屋顶有庑殿、歇山、录顶、悬山、硬山、攒尖等形式,每种形式又有单檐、重檐之分，进而又可组合成更多的形式。各种屋顶各有与之相适应的结构形式。各种单体建筑的各部分乃至用料、构件尺寸、彩画都是标准化、定型化的，在应用上，要遵照礼制的规定。历代殿堂外观演变中国古代建筑的屋顶形式宋《营造法式》中对各种单体建筑作了概括的原则的记述。清工部《工程做法》对官式建筑列举了27种范例，对应用上的等级差别、做工用料都作出具体规定。这种定型化的建筑方法对汇集工匠经验、加快施工进度、节省建筑成本固然有显著作用，但后继者遵制法祖，则妨碍了建筑的创新。5、重视建筑组群平面布局中国古代建筑组群的布局原则是内向含蓄的，多层次的，力求均衡对称。一组建筑中的主要建筑物通常是主要人物的主要活动场所，这一点可以从形体、装饰、配属建筑等看出来。由于建筑群是内向的，除特定的建筑物如城市中的城楼、钟鼓楼等外,单体建筑很少是露出全部轮廓,使人从远处就可以看到它的形象。因此，中国建筑的完整形象必须从组群院落整体去认识。每一个建筑组群至少有一个庭院，大的建筑组群可由几个或几十个庭院组成，组合多样，层次丰富,也就弥补了单体建筑定型化的不足。建筑组群的一般平面布局取左右对称的原则，房屋在四周，中心为庭院。大规模建筑组群平面布局更加注重中轴线的建立，组合形式均根据中轴线发展。甚至城市规划也依此原则，以全城气势最宏伟、规模最巨大的建筑组群作为全城中轴线上的主体。唯有园林的平面布局，采用自由变化的原则。6、灵活安排空间布局中国建筑的室内间隔可以用各种隔扇、门、罩、屏等便于安装、拆卸的活动构筑物，能任意划分，随时改变,使室内空间既能够满足屋主自己的生活习惯，又能够在特殊情况下（例如在需举行盛大宴会时）迅速改变空间划分。建筑组群的室外空间──庭院，是与室内空间相互为用的统一体，又是为建筑创造小自然环境准备条件。庭院可以栽培树木花卉，可以叠山辟池，可以搭盖凉棚花架等等；有的还建有走廊，作为室内和室外空间的过渡，以增添生活情趣。7、运用色彩装饰手段木结构建筑的梁柱框架，需要在木材表面施加油漆等防腐措施，由此发展成中国特有的建筑油饰、彩画。至迟在西周已开始应用彩色来装饰建筑物，后世发展用青、绿、朱等矿物颜料绘成色彩绚丽的图案，增加建筑物的美感。以木材构成的装修构件，加上一点着色的浮雕装饰的平基贴花和用木条拼镶成各种菱花格子，便是实用兼装饰的杰作。北魏开始使用琉璃瓦，至明清时期琉璃制品的产量、品种大增，出现了更多的五彩缤纷的琉璃屋顶、牌坊、照壁等，使中国建筑灿烂多彩，晶莹辉煌。精巧大木作中国古代建筑屋顶组合形式中国古代建筑组群平面布局示例中国古代木构架房屋建筑中负担结构构件的制造和木构架的组合、安装、竖立等工作的专业。由于古代建筑是以木结构为骨干的，因此房屋的设计也归属大木作。历史渊源由《考工记》所载攻木之工七，可知周代木工已分工很细，以后各代分工不同。宋代房屋的附属物平暗、藻井、勾阑、博缝、垂鱼等的制作，归小木作，明清时则归大木作。宋代大木作以外另有锯作，明清也归大木作。木构架房屋建筑的设计、施工以大木作为主，则始终不变。设计制度中国古代建筑在唐初就已经定型化、标准化,由此产生了与此相适应的设计和施工方法。宋《营造法式》中，已载有一套包括设计原则、标准规范并附有图样的材份制（即古代的模数制，见材份）。材份制一直沿用到元末。明初，大量营建都城宫室，已不再用材份制。清初颁布的清工部《工程做法》基本上使用了斗口制（见斗口），仍可看出材份制的痕迹，但在力学上已不如材份制严谨，各种构件的标准规范也无一致的准则。实质上是旧的设计制度已被废弃，而新的设计制度还不完善。宋式殿堂地盘分槽图──明伏梁架仰视图结构形式从远古到汉代的木结构的形式迄今未能完全了解，仍在探索中。从半坡遗址到商代盘龙城遗址、西周周原建筑遗址、汉代礼制建筑、石阙等，虽已有复原研究，但还都未能得出系统的结论，只能看出一些脉络：①殷商的墓室均用井干式结构，后代虽不普遍使用，但在木结构发展史中却有重要作用。②自商代至战国宫殿遗址中已发掘的平面柱网布置，均纵向成行列而横向常不成行列。据此可推断屋架构造，系以纵架为主，直至汉代仍有应用，故纵架应是早期普遍使用的构造形式。后来，辽金时期偶然也有使用纵架承托横架的构造，那是经过改进提高的纵架。③自西周开始已用栌斗作为结合柱、梁的构件，以后逐步发展成栌斗上用拱、昂等组合成铺作（见斗拱）的复杂构造形式。宋式厅堂构架示意现在知道最早的关于具体的结构形式的记录，是宋代《营造法式》中的殿堂结构、厅堂结构、簇角梁结构三种。根据现存实例，可以推断这三种结构至少在唐初即已普遍应用。它们的特点如下所述。殿堂结构：全部结构按水平方向分为柱额、铺作、屋顶三个整体构造层,自下至上逐层安装,叠垒而成。如造楼房，只须增加柱额和铺作层（平坐）即可。应用这种结构的房屋，平面均为长方形。有四种地盘分槽形式，即金箱斗底槽、双槽、单槽和分心斗底槽。厅堂结构：用横向的垂直屋架。每个屋架由若干长短不等的柱梁组合而成，只在外檐柱上使用铺作。每两个屋架间用椽、襻间等连接成间。每座房屋的间数不受限制，屋架只要椽数、相应步架的椽平长相等，各屋架所用梁柱数量、组合方式可以不同，因此不必规定平面形式。厅堂结构施工较殿堂结构简便，但不宜建造多层房屋。用厅堂结构建造小规模房屋，不用铺作，称为柱梁作，应用普遍。现存实例中，还有一种综合殿堂和厅堂结构的形式，如奉国寺大殿，用纵、横、竖三个方向的柱、梁、铺作等构件，互相交错，组成一个整体，施工繁难，辽金以后未见再用。簇角梁结构：用于正圆或正多边形平面的建筑，每个柱头上的角梁与中心的枨杆（雷公柱）相交，组成圆或方锥形屋顶。在明清官式建筑中,殿堂结构仅存表面形式,实际均为厅堂结构，称大木大式。普遍应用的柱梁作，称为大木小式。而簇角梁，则称为攒尖，多用于小型亭榭。此外，在长江流域和东南、西南地区，习惯用穿斗式构架。它与厅堂结构同属横向垂直的屋架，但厅堂结构由逐层抬高而减短的梁承受檩和屋顶的重量，故称抬梁式构架。穿斗架用柱直接承檩，不用梁，柱间穿枋仅是连系构件。构件种类大木作结构构件，按功能可分为12类。其中拱、昂、爵头、斗4类属铺作构件。其余8类如下：①柱。直立承受上部重量的构件。按外形分为直柱、梭柱,截面多为圆形。按所在位置有不同名称:在房屋最外圈的柱子为外檐柱，外檐柱以内的称屋内柱（金柱）,转角处的称角柱等。柱有侧脚,即向中心倾斜；有生起，即自中间柱向角柱逐渐加高。②额枋。包括阑额（大额枋）、由额（小额枋或由额垫板）、普拍枋（平板枋）、屋内额、地伏、绰幕（后演化为雀替）等，是连接柱头或柱脚的水平构件。③梁。是承受屋顶重量的主要水平构件；上一梁较下一梁短，层层相叠，构成屋架。最下一梁置于柱头上或与铺作组合。梁按长短命名：长一椽的(一步架)称搭牵（单步梁），长两椽的称乳伏（双步梁），长四椽的称四椽伏（五架梁），乃至长八椽的称八椽伏（九架梁）。最上一梁称平梁（三架梁），梁上立蜀柱（脊瓜柱）承脊椽（脊桁）。显露的或在平暗（天花）以下的梁，称为明伏。明伏按外形分为直梁、月梁。直梁四面平直；月梁经过艺术加工，形弯如弓。隐蔽在平暗以上的梁，表面不必加工，称为草伏。四阿（庑殿）屋顶和厦两头（歇山）屋顶两侧面所用垂直于主梁的梁称丁伏（顺梁或扒梁）。在最下一梁之下安于两柱之间与梁平行的枋，称顺伏串（跨空随梁枋）。明清时又有紧贴梁下的枋，称随梁枋。④蜀柱、驼峰托脚、叉手等。是各架梁之间的构件。早期建筑，梁上安矮柱、驼峰或敦添，上安斗、襻间,承托上一梁首，又在梁首斜安托脚,斜托上架椽(檩)。平梁上安蜀柱、叉手。蜀柱头也安斗，用襻间，承脊椽，柱脚用合沓（角背）。叉手原是立在平梁上，顶部相抵成人字形的一对斜撑，承托脊椽，通用于汉至唐。晚唐五代起改用蜀柱承椽，叉手成为托在两侧加强稳定的构件，作用近于托脚。明清官式建筑梁上均用短柱，按所在位置称上金瓜柱、下金瓜柱、脊瓜柱等。柱下各用角背，并不用托脚、叉手。当庑殿推山加长脊椽时，在椽头下另宋式簇角梁构架示意加一道平梁，称太平梁，梁上立一柱称雷公柱。⑤替木。与椽、枋平行，用于两构件对接的接口之下，以增加连接的强度，并产生缩短跨距的作用。替木在唐宋是必用的，明清官式建筑已不用。⑥椽和襻间。椽是承载椽子并连接横向梁架的纵向构件。截面圆形的称椽（檩或桁），矩形的称承椽枋。它的长度即是各间的间广（另加出榫），如遇出际（山面挑出），另增挑出长度。至房角则于椽背上另加三角形生头木,使屋面纵向微呈曲线,与柱子生起相对应。襻间用于椽下，是联系各梁架的重要构件，以加强结构的整体性，有单材、两材、实拍等组合形式。明清时期檩下只用垫板、枋，合称一檩三件，废除替木、襻间。又蜀柱柱头或内柱柱身间，用枋与椽平行，称顺脊串。明清只用于金柱间，名为中槛。⑦阳马（角梁）。用于四阿（庑殿）屋顶、厦两头（歇山）屋顶转角45°线上，安在各架椽正侧两面交点上。最下用大角梁（老角梁）、子角梁承受翼角椽尾。子角梁上，逐架用隐角梁（由戗）接续。用于四阿（庑殿）的，至脊椽止；用于厦两头（歇山）的，至中平暗止。⑧椽，飞子（飞檐椽）。椽子截面圆形，首尾钉在上下两椽上。每一条水平长度即椽的间距，称为一椽或一架、一步架，如用飞檐，即在檐椽上钉截面矩形的飞子。以上各类构件中，柱、椽、椽多为圆形截面，余为矩形截面。宋以后各代对构件截面，按结构形式（殿堂、厅堂、余屋，或大木大式、大木小式）都详尽地规定出高、厚尺度。其高厚比早期多为3：2，间有2：1的，至明清则多为10：8。屋顶形式屋顶又称屋盖，是中国古代建筑外形的最显著的标志。各种各样的屋顶名称，往往也就是单体建筑的名称，如庑殿、卷棚等。屋顶有两类：一类是平的或近乎平的，另一类则作成铺瓦的斜面。前一类有两种形式：筑成稍有倾斜的平面，称为平顶；筑成中部略高的弧面，能向两面排水，称为囤顶。后一类斜坡屋顶，其倾斜度一般为50～66％，坡面呈略向下弯的弧线，决定坡度及弧线的法则即是举折或举架。斜坡屋顶的结构形式，主要有：①一面坡屋顶：全屋面向一侧倾斜排水。②两面坡屋顶：用人字形的抬梁或穿斗架做屋顶构架，顶上垒屋脊，前后出檐排水。硬山顶，左右两端均封