江南水乡传统民居屋顶形式分析

李 娟 刘业金

(1.绍兴文理学院 土木工程学院，浙江 绍兴 312000；2.绍兴职业技术学院 浙江 绍兴 312000)

绍兴建城历史悠久，是全国首批24座中国历史文化名城之一，保存了大量的历史建筑.基于绍兴市第三次全国文物普查成果，2012年暑假，绍兴市规划局与绍兴文理学院建筑学专业师生联合进行了绍兴历史建筑普查工作，走访了绍兴市大量的历史建筑，收集整理历史建筑名录200余处.通过普查整理发现，遗留下来的历史建筑以传统民居居多，大部分为清代和民国时期建筑，其屋顶形式、坡度等均体现出江南水乡建筑特色.

刘加平教授运用气候学和建筑物理学，对传统建筑屋顶坡度与气候的关系进行了定量的研究，建立了瓦屋面坡度计算的物理模型[1].郑力鹏论述了坡屋顶由缓变陡并不降低其防风性能且有利于防水，而坡屋顶加檐墙的做法有其防风防火作用的观点[2].我国地域广博，南北气候迥异，目前针对江南传统民居屋顶的研究并不多见，而多数往往是从文化、装饰、构架等方面或角度进行研究.本文着重从曲线形屋顶探源、坡屋顶提栈、屋顶曲线的影响因素等方面进行研究，以期对传统民居的保护与更新有所帮助.

1 屋顶形式

北宋时期的著名匠师喻皓在所著的《木经》中提到：“凡屋有三分，自梁以上为上分，地以上为中分，阶以下为下分”[3].即房屋由屋顶、屋身和台基三部分组成.有人说“中国的建筑，就是一种屋顶设计的艺术”，中国建筑最大的成就就是屋顶艺术，此话虽有夸大之嫌，但也从侧面说明屋顶在建筑造型方面的重要性.

1.1 传统建筑屋顶等级划分

《考工记》对建筑的规格、大小、等级进行了严格的划分[4].由于屋顶在建筑中所占的比例最大，且处在最显眼的位置，因此，屋顶的“礼制”特征最为明显[5].《营造法式》对屋顶的材料大小、等级规格做了明确的规定.清《工部工程做法则例》对其予以进一步的制度化.中国传统建筑屋顶形式多样，有庑殿、歇山、悬山、硬山等，且尊卑有序[6].民居屋顶形式主要为悬山顶和硬山顶.悬山顶前后两个坡面的左右两端挑出山墙，硬山顶前后两个坡面的左右两端不挑出山墙.悬山顶和硬山顶主要适用于民居.

1.2 绍兴地区传统民居屋顶形式

本文选择了传统民居相对聚集的越城区为重点调研区域，调研了保存相对完整的民居85例，该85例民居分布在绍兴市越城区北海街道、城南街道、府山街道、蕺山街道、塔山街道等5个街区.绍兴地区传统民居屋顶常见形式为人字形屋顶，有硬山(如图1)、悬山(如图2)之分.85例民居中硬山形式的屋顶为82例，悬山屋顶形式的民居只有3例.硬山与悬山都是传统民居常用的屋顶形式，为何绍兴地区传统民居多为硬山屋顶，其主要原因有以下三点：

图1 硬山顶(相家弄4号民居)

图2 悬山顶(蕺山街86-4号至86-6号民居)

第一，绍兴传统民居山墙材料多为青砖，外层抹白灰，材料自身防水性能较好，因此多采用硬山屋顶.悬山屋顶能够较好地遮挡山墙，防止山墙被雨水侵袭，因此在山墙为土坯的情况下较为常用.

第二，绍兴地区在夏季的台风季节会出现大风天气，而悬山屋顶的防风性能较硬山屋顶差.

第三，绍兴地区的传统民居紧密相连，山墙往往突出屋顶起防火作用，也称烽火山墙，如图1所示.

综合这三方面的原因，绍兴地区传统民居多用硬山屋顶的形式.

2 屋顶提栈

《营造法原》一书主要记载了江南地区的建筑营造技术与形制，其中将坡屋顶曲线的构造做法命名为提栈(如图3，h/x为提栈系数)[7].提栈在不同时代或地区的具体称谓和计算方法略有差异，在宋《营造法式》中名为举折[8]，在清工部《工程做法》中称为举架.为防止雨雪堆积，规定各种大小建筑的檐步架都是五举(即步架举高和步架长度之比为5∶10)，飞椽为三五举，其余各步架之间的举高，取决于房屋的大小和檩数的多少.江南地区传统民居坡屋顶提栈做法如下：屋脊处坡度陡峭，檐口处坡度平缓，中间坡度介于两者之间.

图3 周家老宅屋顶提栈

本文查阅大量绍兴市第三次文物普查资料，并实地测绘了周家老宅的房屋结构，根据实际测量数据绘制出周家老宅剖面图(如图4).周家老宅位于鲁迅故里景点内，是绍兴目前为止保存最为完好的清代建筑之一，也是典型的江南官宦人家住宅.该建筑屋脊处檩条高度为6.9 m，由上往下檩条高度依次为5.3 m，4.6 m，3.8 m和3.3 m；其屋顶坡度近似1∶2，提栈系数从挑檐开始依次为0.20，0.50，0.55，0.85(如图3)，基本符合《营造法原》中的记载.

图4 周家老宅剖面图

3 曲线形屋顶的成因

绍兴地区传统民居屋顶形式多为硬山，其最大的特点就是屋面呈反曲的弧线.至于为何采用这种曲线形的屋顶，很多学者提出了不同的说法.林徽因先生在《清式营造则例》中说：“建筑里一定不可避免的，会反映着各时代的智识、技能、思想、制度、习惯，和各地方的地理气候.”绍兴传统民居屋顶形式主要受传统文化、工程技术、自然气候等的影响.

3.1 传统文化的影响

先秦时期，绍兴地区主要为於越族的聚居地.秦汉以后，随着中原汉族的大量南迁及民族之间的互相融合，汉族在绍兴占了主导地位.中国传统哲学讲究“天人合一”，认为宇宙与人是一个和谐共生的关系，这种哲学思想也深深地体现在传统建筑中.屋顶、台基、墙体这三个建筑组成部分，分别对应着天、地、人及其关系.“天圆地方”是阴阳学说的一种体现，圆形代表阳性，方形代表阴性.屋顶在建筑中代表着天的含义，因此在设计的过程中运用曲线形，这种曲线其实就是人们提取的与天以及大自然相通的元素.这也从某种程度上解释了为何人们把折线形屋顶改变成了曲线形的屋顶.

另外，传统民居的屋顶形式为人字形双坡顶，与“人”字的关联除了形状上的相似，还有更深层次的象征含义.人字的结构蕴含着相互支撑的意思，人具有很强的社会属性，人与人之间互相依靠、互相扶持，一起创造人类灿烂的文明，推动历史的巨轮前行.

绍兴传统文化崇拜鸟类，《诗经》云：“如跂斯翼，如矢斯棘，如鸟斯革，如翚斯飞，君子攸跻”，描述了传统建筑屋顶像鸟展翅一般.这首诗从审美的心理出发，对中国古代建筑中反宇向阳的屋顶曲线做出了生动的解释.

3.2 工程技术的影响

江南地区传统建筑源于长江流域的古文化，其结构形态演变如图5所示.由于气候湿润潮湿，蛇虫鼠蚁多，先人模仿鸟类搭巢的方式在树枝之间建造房屋，称为巢居.之后逐渐发展成底部架空的干阑式，底层不做居住使用，上部为木结构，平面为矩形.西周时期，瓦开始出现并使用在屋面上.战国时期斗拱已经运用于建筑的屋檐，支撑屋檐悬挑更加深远，使建筑屋顶更加舒展.随着建筑规模的不断增大，大叉手结构对建筑规模有明显制约，由一根完整的斜木逐渐转变为几根拼接的斜木，固定斜木之间搭接的柱子自然而然地出现了；由于大叉手结构固定檩条不易，逐渐演变成由横梁承重、斜向铺檩条的形式.秦汉时期，江南地区木构架已经基本形成，到汉朝发展成熟，穿斗式结构体系已经定型，之后一脉相承经历唐宋两个发展高潮并模数化.从明清开始，江南地区的穿斗式与北方抬梁式结构互相融合，形成混合式的结构形态.

图5 江南地区传统建筑结构演变

传统建筑的结构形式，从早期的大叉手到成熟时期的穿斗式和抬梁式构架，推动了凹曲屋面的形成，因此有人说是提栈制度造成了屋顶凹曲面的形成.

绍兴传统民居结构形式常用穿斗式(如图6)和抬梁式(如图7)构架，榫卯结构，立柱承重.

图6 穿斗式屋顶举架(西小路54号民居)

图7 抬梁式屋顶举架(下大路陈家民居)

这种构造形式充分利用木材的弹性性能，增强了结构的抗震性能.屋顶重量由木构架承担，由于墙壁不承重，遇到大地震基本上“墙倒屋不塌”.林徽因先生说：“历来被视为极特异极神秘之中国屋顶曲线，其实只是结构上直率自然的结果，并没有什么超出力学以外的娇娆造作之处，同时在实用和美观上皆异常的成功.”[6]

3.3 自然气候的影响

绍兴地处中国东南沿海，位于北纬29°14′至30°16′，东经119°53′至121°13′，属于亚热带季风气候，夏季高温多雨，冬季温和干燥，全年雨量充沛.绍兴传统民居经过悠长岁月的适应与发展，形成应对高温炎热气候的屋顶曲线，其屋顶曲线的成因主要与避雨和遮阳因素相关.

4 结语

本文以绍兴地区为例，分析了江南地区传统民居屋顶形式的特征.具体如下：传统民居屋顶形式以硬山为主；坡屋顶屋脊处坡度陡峭，檐口处坡度平缓，为反曲屋面；曲线形屋顶的形成受“天圆地方”等哲学思想及工程技术水平发展的影响，同时也受气候因素的影响.江南传统民居一脉相承，绵延数千年，已经发展成为独具民族特色的建筑形式，其反曲屋顶形式适应了绍兴地区的气候特点，折射了传统文化的精髓，体现了当地的建筑技术水平，在传统建筑发展史中占有重要的位置.

[1]张俭.传统民居屋面坡度与气候关系研究[D].西安：西安建筑科技大学，2007.

[2]郑力鹏.坡顶研究三题[J].建筑学报，2003(8)：65-66.

[3]沈括.梦溪笔谈·技艺[M].上海：上海古籍出版社，2013.

[4]闻人军.《考工记》译注[M].上海：上海古籍出版社,2012.

[5]唐文林.盛装的大屋顶——传统建筑的屋顶文化[J].邵阳学院学报,2007(6)：133-135.

[6]梁思成.清式营造则例[M].北京：中国建筑工业出版社，1981.

[7]祝纪楠.营造法原诠释[M].北京：中国建筑工业出版社,2012.

[8]李诫.营造法式[M].北京：中国书店出版社，2006.