张婷婷
(华侨大学建筑学院 福建厦门 361021)
我国古建筑防水防潮理论与技术措施
张婷婷
(华侨大学建筑学院福建厦门361021)
将我国防水防潮分为三个发展时期,全面介绍和梳理了我国古建筑在防水防潮方面的相关理论与技术措施,总结了古建筑在防水防潮的相关做法和经验。结论表明,我国古建筑的防水防潮理论主要体现在风水理论中,并随着风水理论的发展而不断完善;在长期的营造过程中,工匠们创造了许多具体的防水防潮方法,总体上可总结为“隔”、“吸”、“排”三个原则,其智慧对于指导现代建筑防水防潮设计均有实际意义。
古建筑;防水防潮;风水理论;防潮技术
水患与潮气不仅影响人们的舒适生活,也影响人们的身心健康,因此,建筑的防水防潮对于人居环境而言意义重大。建筑的防水防潮必须从多方面考虑,是一项综合性课题。我国是一个历史悠久的文明古国,在长期的建筑设计和营建过程中,不仅形成了我国具有特色的防水防潮理论,而且工匠们创造了许多行之有效的具体的防水防潮做法,但目前我国这些古建筑防水防潮方面知识,只是散落在极少的文献中,尚未有相关文献对其进行梳理总结和集中报道。梳理和总结这些防水防潮理论和技术措施,不仅对于我们了解古代建筑防水防潮知识有实际意义,同时也为现代建筑的被动式防水防潮做法有一定的启示作用。本文从秦汉之前,秦汉至宋朝,宋朝至明清三个时间段出发,全面介绍和梳理了我国古建筑在防水防潮方面的相关理论与技术措施,总结我国古建筑在防水防潮的相关做法和经验,填补相关空白。
旧石器时代,原始人择洞而居[1,2],而洞穴的选择大多是在山上的高爽之处,此处空气流动通畅要远远高于地势低洼的地方,足见其初步的防潮意识。虽然当时人们完全依附自然,穴居和树居野处,一般靠近河流(图1),但已初步体现出人类讲求与自然和谐相处的居住态度,正如《易传》所言:“上古穴居而野处,后世圣人易之以宫室,上栋下宇,以待风雨。”
对于仰韶文化时期的建筑,《中国建筑史》这样记载:“原始村落多选择河流两岸的台作为基址,这里地势高亢。”其遗址周围有几条规则壕沟(图2),壕沟不仅具有防御功能,还能排水防潮[3]。
龙山时期,在建筑排水防潮技术方面的发展,是广泛地在室内地面涂抹光洁坚硬的白灰面层,使地面收到防潮,清洁和明亮的效果[1]。白灰面是烧制过的生石灰形成。
氏族穴居壁体进行陶化处理,阻止水分子扩散[1]。屋顶为两坡式,盖树枝芦草、再铺黄泥白灰,也进行陶化,“陶复陶穴”中“复”既是指屋顶。内设有火堂,初步应用了木炭的防潮功效。他们置木炭于幕葬,把欲埋入地下的柱根部表面烧蚀,以防潮腐。当中原“陶复陶穴”时,南方人则搭巢而居。“下者为巢,上者为营窟”,“上古之世,人民少而禽兽众,人民不胜禽兽虫蛇,有圣人作构木为巢,以避群害,而民悦之,使王天下,号之曰有巢氏”。
氏族人极尽所能地避免地面防潮,地面的潮湿主要是由于地下水汽的蒸发而引起地面湿度的增加,因此在早期的室内装饰过程中,即已考虑到了地面的铺设问题,掌握使用三合土这种复合材料。三合土是由碎石、石灰和砂石组成,首先在夯土层面用三合土铺设抹光,而后在三合土上再铺设砖块,缝隙的嵌抹主要使用白灰,并在此基础上再使用木板铺设,拼接成图案。
在夏代,就已有“筑城以卫君,造廓以守民”的说法,此时已有风水选址的雏形,在选址上,初步呈现出一定的科学性。
周朝奴隶制度健全,建城的制度的科学性更加明显,从原本的感性认识上升到一定的理性认识,有了较为成熟的选址思维,此时期的防潮思想为排水蓄洪[2]。
西周时期出现的瓦片(图3),一直以来是被认为建筑防火的第一次最大进步,但是瓦片的出现最直接的效用便是防水防潮,不管用瓦来盛放食物还是覆盖东西,都是基于防潮的目的[1]。
到了战国,烧砖技术的出现,更多地运用到了建筑防潮当中,有的用作墙壁的贴面,有的用于地面的铺设。砖的出现极大地改善了夯土台灯高台极易受潮的缺点,大大增强了建筑的整体防潮性能。特别指出的是,早期的砖“制式大且厚重,缘之自然之石之形态”,且多为防潮性能极佳的青砖[2]。私人种植漆树园,从利用野生的漆树到私家漆园,这说明漆的广泛使用[4]。油漆是防水物质,能很好地保护木材,使之防潮、防腐、美观。早期的古建筑不像成熟期的古建筑,处处是油漆彩绘。早期的古建筑只是少数部位施用油漆、尤其是易潮部位。陵墓建筑中也采用了许多防潮措施。在“河南及长沙等地出上的战国木墩墓用厚木板组成内外数层,外填白上、沙上、木炭等构成防水层,有的还在墓底设置排水管,使棺梆及殉葬物得以长期保存下来”。
西汉风水选址形成完全成熟的理论指导,《春秋繁露》中有《人副天数》一篇讲到“唯人独能偶天地”,表明人与天、地能相参相得,彼此感通。风水与防潮结合[5]。
其总体原则可概括为《黄帝宅经》“以形势为身体,以泉水为血脉,以土地为皮肤,以草木为毛发,以舍屋为衣服,以门户为冠带,若得如斯,是事严雅,乃为上吉”之主张。大致上为位河流交汇处,交通便利的同时处于河流阶地上,能避免洪水侵袭,方便排水。在山坡时一般处向阳坡成河流以北。
人们在生产力极为低微的背景下,为了获得理想的栖息环境,以朴素的生态观,选择人居环境。阶级社会最为注重风水和选址的关系,其原则基本上可归为远靠背山,近临面水,也即是“负阴抱阳”[3,6]。图4为理想的人类最佳的建筑风水模式,背靠山,从北部挡住寒风。南部向阳,明堂开阔,有充足的日照,流水经过,即可提供灌溉和饮用,又可呈现北高南低,达到良好的排水效果。东西面缓坡避免淹涝之灾和保持水土、绿化植被。
此时期古建筑逐渐成熟,以干栏式建筑的形成过程为例,图5[7]。南方自古较北方潮湿,如上所述,当中原“陶复陶穴”时,南方人则搭巢而居。
从巢居到干栏式建筑均为架空型建筑,都是立于地面之上(图6)。例如吊脚楼、竹楼甚至有的是依树而建,这些建筑至少离地面2m,在建筑下方,或是存放杂物,或是饲养动物,可防止虫蚁,更适宜居住。这种建筑形式一直延续到现在,因为这种建筑形式底层极其畅通,空气流动几乎不受阻碍,因此非常利于防潮[9]。
除了斗拱使屋檐伸出较远外,在屋檐口使用瓦挡,小雨时屋檐的水是垂直落下,故古代建筑檐口都用瓦挡,以避免木椽受潮。很多构件从木构件向石构件转化,石化的做法除了可以防火以外,还有利于防潮防腐。在总体布局和朝向上也都考虑到日照和通风的问题,从原来的被动原始向主动科学转化。
宋朝建筑体系基本完整,基于北方天干气燥,木构不容易腐蚀受潮,一般采用抬梁式(图7)获取大空间,南方易受潮,一般采取穿斗式(图8),方便抽取更换易潮部位,柱边檐边易潮腐,需经常更换。
排水做得比较成功的当数宋元时代的元大都(图9)。南北主干大街两旁有用石条砌筑的明渠,排水渠通向城外经过城墙时,筑有石砌的排水涵洞[2],排水系统完善,施工考究。
汉代以后我国古代建筑的发展进入了成熟期,而木结构基本已经成为了建筑的整体框架。房屋做法在两个方面有较大进步。一个方面则是屋顶,另一方面则是台基。
屋顶曲线能很好地将雨水排至檐外,使得雨水在屋顶的停留时间变短[7]。《考工记·轮人》对于翘曲屋面的排水如此描述:“上欲尊而宇欲卑,上尊而宇卑,吐水疾而流远”,雨水流得快,抛得远,利于防潮。民居屋顶设计中,有一种称之为是“悬山式”的制式(图10),特别是梯形的悬山式结构和双层的悬山式结构,这种结构非常不利于湿气的散去,容易在屋角形成潮湿死角,因此为了将这里的湿气散去,通常的技巧就是在山墙上开一洞以通风。
以明代建筑故宫为例,占地七十多公顷,庭院无一处积水,为了防潮、防洪、防火,宫内设置一套完整的水沟管网[8]。主殿太和殿、中和殿、保和殿三殿共台,高台对于建筑防潮有利[9]。特别是太和殿下的台基均是由汉白玉堆砌而成(图11)。
在整个建造的发展过程中,主要的防潮思想均为排水,无论是高大的台基还是出挑的屋檐,核心思想均为将雨水或积水尽快排出。干栏式和高台做法为防水,尽可能地避免与水的接触,从而达到防潮的目的。排水渠和屋檐出挑为加快排水,使得水分和建筑接触时间变短,建筑物潮湿的可能性降低。
本文从秦汉之前,秦汉至宋,宋朝至明清三个时间段出发,分别阐述不同朝代对于排水防潮的做法。从整体环境到局部构件,基本形成一个完整体系,从该体系中足见古人做法带有一定的经验性,并从经验的感性认识逐渐发展到一定的理性思考,总结归纳出行之有效的方式,为以后的建筑设计有一定指导意义。
[1]肖大威.中国古代建筑防潮措施(一)[J].古建园林技术,1988(02).
[2]董鉴泓.中国城市建设史[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.
[3]季文媚.风水理念对中国传统建筑选址和布局的影响[J],合肥学院学报,2008(02).
[4]肖大威.中国古代建筑防潮措施(二)[J].古建园林技术,1988(03).
[5]丁文剑.建筑环境设计与中国古代风水理论[D].2003.
[6]李正良.风水理论在古园林建筑格局中的运用体现[D].2007.
[7]潘谷西.中国建筑史[M].中国建筑工业出版社,2009.
[8]肖大威.中国古代建筑防潮措施(三)[J].古建园林技术,1988(04).
[9]张春来,李冬.论中国古代建筑的防潮技巧[J].兰台世界,2013(09).
The Theories and Technical Measures of Waterproofing and Moisture-proofing about Our Ancient Buildings
ZHANGTingting
(College of Arch HuaQiao University,Xiamen 361021)
With a comprehensive introduction and clarification of the related theories and technical measures,this paper divides the development of our national waterproofing and Moisture-proofing into three periods and sums up the influential practices and experiences.The conclusion shows that the theories of waterproofing and moisture-proofing about our ancient buildings are mainly embodied in the Feng-Shui theory and keep improving as it developed.With the long-time accumulation of practicing,our craftsmen have created and summarized many effective ways in Waterproofing and Moisture-proofing,which can generally be classified as “separate”,”suck” and “drain”.If you want to have some knowledge of the wisdom about the theories and technical measures of waterproofing and moisture-proofing about our ancient buildings or even use it to to instruct the waterproof design of modern architecture,this paper is definite to be of some practical importance.
Ancient building;Moisture-proofing;Feng-Shui theory;Moisture technology
华侨大学研究生科研创新能力培育计划资助项目
张婷婷(1991.1-),女。
E-mail:376093509@qq.com
2016-03-09
TU-0
A
1004-6135(2016)06-0010-04