中国古建筑屋顶曲面柔性转变的主客观原因探析

徐阳，张庆顺

（重庆大学 建筑城规学院，重庆 400045）

0 引言

中国古建筑屋顶由刚性向柔性，经历了几千年的发展演变，最终形成屋面凹曲、檐角起翘、充满柔和美的建筑形态（表1）。一直以来，就其缘由都有诸多推测，西方学者提出过帐篷理论1、杉树理论2；对其起源的猜测或认为起源于印度，或认为是南方起源3。东方学者主要从历史和功能出发，其中刘致平、乐嘉藻等认为是结构需求所致[1]；杨鸿勋认为是结构发展和使用功能需要的综合体现；筱华、李怀埙、汤国华等更是从“最速降线原理”出发求证凹曲屋面的功能合理性[2]。中国古建筑屋顶呈现柔美形态是一个时间与空间的多维度发展的结果，除了其结构、功能等自身客观发展需求外更离不开历史文化、人文审美的主观需求。

1 结构发展的客观需求

1.1 重屋到折面屋盖

柔性曲面屋盖实质可以看作为古建筑屋顶中屋面凹曲、屋角起翘出翘、檐口和正脊微曲、飞檐反宇以及曲线元素的装饰等，其中屋面凹曲是整个屋顶呈现柔美形态的重要因素。屋盖的形式是由屋架结构所决定的，从早期的重屋到“阶段形”、折面反宇的出现，可以看出凹曲屋面最终成型的结构选择。

中国奴隶制时代的大型建筑是大叉手直坡屋盖，属于茅茨土阶阶段。大致周时出现因外观像两重屋盖而得名的重屋，汉文献称为复苲或重檐，即在主体屋盖四周落地架设防雨披檐[3]。由于当时技术限制，建筑空间过大会导致一般的椽木悬挑出檐深度无法保护夯土台基、檐柱甚至墙基不被雨水侵蚀。若采用立于阶下的擎檐柱来加深出檐，虽能有效遮蔽风雨，但对于跨度较大的宫室来说，会造成建筑体型上屋盖过大的弊端，而且屋檐过低，不利于采光通风。重屋的出现即克服了在茅茨土阶的技术条件下，殿堂建筑空间不断向高大发展的诸多矛盾。

表1 古建筑屋顶向柔性转变的重要时期和典型案例

随着夯土台基包砌砖石，檐柱改为明础后，对防雨防潮等要求降低，可以进一步提高檐口以接纳更充足的阳光，满足统治阶级要求宏大、壮观的造型需求。檐口提高，披檐连接主体时，构成了一种复合屋盖，即阶梯形。阶梯形或称两段式的屋盖形式在汉代已相当成熟、是一种程式化的屋盖形式。典型的案例是四川雅安高颐墓石阙的顶盖和四川牧马山东汉墓、河南郑州二里岗东汉墓中出土的明器。

阶梯形的屋盖形式在当时的技术条件下，要保持重檐与屋盖坡度平行无误是比较困难的。重檐或低垂或上反，在实际使用中发现上反有利于排水、采光后，即成为一种例行的做法。重檐更进一步承接主体屋面后，形成了一种特殊的折面反宇屋盖，实例是旅顺南山里东汉墓出土的一件陶屋明器，被认为提供了凹曲雏形的标本，即早期反宇屋盖雏形[2]。

虽然对于反宇的认识有多种解释，或认为是举折屋顶的曲面形式，或是屋面和檐口在开间方向上升翘曲的形式，或是两段式的折面屋盖形式，也有人认为是后期发展出来的飞檐形式[4]。可无论怎么解释反宇的定义，建筑屋盖从重屋、阶梯形到折面屋盖形式之间的联系是存在的（图1），屋面凹曲的出现和发展与重屋到折面屋盖的结构发展是密不可分的。

图1 重屋向折面屋盖转化示意图

1.2 抬梁式结构的出现

抬梁式结构的发展对中国古建筑屋面向柔性曲面转变提供了积极的客观条件。早期，我国古建筑屋顶是采用大叉手结构的，结构形式限定了直坡的屋面形式。战国时期，出现了梁上的侏儒柱——“税”。税的出现，使原来大叉手屋架下端的联系梁转化为承重梁，开始了向抬梁式屋架的过渡，从结构上为屋面的凹曲形式提供了可实行的客观条件。抬梁式结构，各步架檩高度不一，形成屋面折曲在情理之中。

抬梁式结构的出现也客观地促进了屋角起翘和出翘的发展。古建屋顶转角处，檐口微微向上翘起称为起翘；檐口俯视，角端向外伸出称为出翘。屋角的起翘和出翘可合称为角翘4。古建筑屋顶中，原本出檐较大的挑檐在转角处的出挑会更加深远，也导致转角处屋面面积和屋顶荷载相对普通开间更大，屋面更有坍塌可能。抬梁式结构中为支挑屋角的出檐，势必要采用较大的角梁代替普通的椽条作为角上出檐的骨架。角梁的使用进一步导致檐椽需要逐步升高以便铺设望板，在逐步抬高的椽子下面开始使用枕头木，屋面凹曲、屋角起翘成为必然。

2 文化审美的主观选择

2.1 佛教、道教等自然观的积极选择

中国传统文化秉持天人合一的宇宙观和物我一体的自然观，建筑营造中受到天圆地方、象天法地等思想的影响，选择性地将建筑做成上下两部分，大屋顶承接天空，向内凹曲，上尊而宇卑。诸多文化背景中，佛教文化和道家思想对建筑的影响尤其是对古建筑屋顶向柔性转变的影响极其深远。

佛教文化的传入增强了人们对曲线美的欣赏和接纳能力。东汉时期犍陀罗佛教艺术传入内地，佛教建筑修建到达辉煌时期。至北魏末年，佛寺已多达三万余所，仅洛阳城内便有寺庙五百余所。由于犍陀罗佛教艺术在表现上吸收“希腊佛教式”的种种曲线雕刻，呈现在建筑上就出现了“卷涡式柱头、兽形柱顶装饰、须弥座、莲座、束莲柱等造型，忍冬、莲瓣、草、联珠等纹饰”[5]，曲线造型开始被人们接受。

道家思想的影响是在刚柔并济和飞升追求上，屋顶最接近天空，屋顶的曲线和向上翘起的飞檐具有升腾感，能呈现飞向天空的意象。秦汉时期，黄老学说盛行，人们对于飞升、升腾多有向往，汉时期飞动已经是一大审美特征。杨雄《甘泉赋》中有“历倒景而绝飞梁兮，浮蠛蠓而撇天”的描述；张衡《西京赋》中也有“反宇业业，飞檐献献”的记载。屋顶柔性的灵动特征已经不单是结构客观发展的结果了，人们对于这种刚柔兼具的形态已经有了主观上的向往和追求。

2.2 唐宋文化差异下的审美需求

唐宋文化的差异性，使得宋代时期古建筑屋顶的柔性美达到一个巅峰。相对于唐时期的建筑屋顶造型，宋代建筑屋顶更加轻灵，屋面凹曲更大，檐口曲线明显，须弥座、勾阑、柱础富有精细石雕，曲线轮廓柔和，总体呈现柔美、精致、隽秀的格调。

唐时期所具有的文化特点是民风豪迈、文化外向、审美丰满，与雄浑宏大、庄重沉稳的建筑风格是相适应的。第一，雄浑宏大的建筑形象才能彰显大唐盛世，过于柔美的建筑屋顶形式反而不合时宜。第二，唐朝人性格豪迈粗犷，审美趋于丰满，不会过于追求更加柔和的建筑造型。《新唐书·舆服志》中即有：“贵人御馔，尽供胡食”的记载，唐时期胡食盛行，主食普遍崇尚粗大，饼以直径阔大著称，肉食也多大块整体烹制[6]，唐民风是豪迈粗犷的。诗人王维《寒食城东即事》中：“蹴鞠屡过飞鸟上，秋千竞出垂杨里”；杜甫《清明二首》中：“十年蹴鞠将雏远，万里秋千习俗同”。唐时期盛行诸多竞技活动，社会风气是豪放的。第三，唐时期艺术作品和现实生活都清晰地反映出，唐人崇尚“丰肥浓丽、热烈放姿”，崇尚以胖为美的审美倾向。之于建筑造型中，唐时期屋顶凹曲较小，檐口起翘、弯曲适当，结合大斗拱、深出檐所表现的敦厚、沉稳形象更适合当时的主观审美倾向。

相反，宋时期民风闲雅、文化内敛、审美多样，在建筑上则更加追求柔和，借以表现轻灵优雅、柔和秀美、圆转曲折的造型追求。宋时期重文轻武，“满朝朱紫贵，尽是读书人”，政治中充斥着诗人气息。活字印刷品、景德镇瓷器等的出现，广泛促进了文学的交流和对艺术的鉴赏水平，文学欣赏和创作成为时代的主题。再者，宋时期冗兵、冗官、冗费问题严重，社会处于一种闲散逸致的时代。在这种经济繁荣、风气闲雅、热衷文学追求的背景下，进一步地追求建筑屋顶的凹曲形象是合乎逻辑的。

3 凹曲屋面的功能性优势

对于已经形成的屋面凹曲形式，后人在研究中发现，其相对于直坡屋面的确具有诸多的优势。在屋顶结构形式已经具有凹曲的客观条件，人为主观选择也倾向于凹曲屋面时，屋面凹曲带来的采光足，排水快、吐水远、屋面整体性强、下滑力小等诸多功能性优势是古建筑屋顶转向柔性的又一大客观因素。

反曲屋面檐口上翘，相对于直坡屋面而言，在矫正屋脊因透视而减低的视觉效果时，也能更大限度地接纳阳光（图2）。其次，屋面凹曲和檐口上翘的形式更有利于快速地排出雨水，《周礼考工记》中即有“吐水疾而霤远”的记载。李怀埙、汤国华等学者更是将古建筑屋面的凹曲形式与17世纪末于欧洲发现的最速降线相联系，研究证明其排水快于直坡屋面[7]。对于出檐大多是保护台基不受侵蚀的早期古建筑来说，凹曲屋面能快速地将雨水排出，有效避免檐口的虹吸现象，是屋面形式的必然选择。

图2 曲屋面与直屋面日照范围对比示意图

再者，屋面成凹曲状态后不仅屋顶的重心会下移内偏[8]（图3），而且整个屋面上瓦作的总体下滑力相对于直坡屋面是减小的[1]。古时，建筑在屋面上多用布瓦覆盖，布瓦吸水率高，在雨雪过后，待吸足了水分，屋顶重量就会增大，建筑物的安全受到威胁。《汉书·西域传》记载，汉时琉璃已经使用，琉璃虽不吸水，降雨后屋面荷重不再增加，但琉璃瓦本身就比布瓦更重；宋代时屋面重量就达到100kg/m2，明清时期则约500kg/m2[1]。在这种情况下，采用有利于增强整个建筑屋顶整体性和稳定性的凹曲形式也是必然的。

图3 曲屋面重心变化示意图

4 结语

中国古建筑屋顶由刚性向柔性转变是受时间与空间综合影响的结果。当重屋、大叉手屋顶结构形式由于其局限性，发展到两段式，折面屋顶形式，再到出现抬梁式结构时，古建筑屋顶实际已经具备了凹曲的可能性和客观条件。佛教带来的曲线审美，道教思想的刚柔并济、飞升灵动，对建筑屋顶转向柔性起到了积极的推动作用。唐宋文化一个豪迈粗犷、一个精致闲雅的差异，使屋顶形式进一步向柔性发展。建筑自身客观的条件，文化背景下人为的积极选择和凹曲屋面具有的功能性优势是中国古建筑屋面转向柔性的重要影响因素。

注：

1法国考古学家与建筑理论家卡特关尔·德·昆西于1803年《埃及建筑史》中提出建筑起源的三个原型：棚屋、洞穴、帐篷。

2叶茨在《中国建筑文献》中重申莱姆普瑞的观点：中国屋顶的形象是对杉树外形的模仿。

3异地起源包括印度起源论和南方起源论，南方起源猜想对于起源地有东南亚和中国南部两种观点。

4“角翘”一称引自贾洪波《中国古代建筑的屋顶曲线之制》一文的提法。

图片来源：

图1：根据《杨鸿勋建筑考古学论文集》627—629图重绘。

图3：根据筱华《屋面凹曲最速降线及其它》（《古建园林技术》，1992（1）：14-16）重绘。