山西长子布村玉皇庙中殿散斗尺度与传统加固方法初探

□ 段恩泽 李玉民 张程雅

一、引 言

《释名》对中国古建筑中“枓”的解释：栌在柱端。都卢，负屋之重也。枓在栾两头，如斗，负上隐也。《营造法式·卷四·大木作制度一》记载：“枓，其名有五：一曰楶，二曰，三曰櫨，四曰，五曰枓”。又根据斗子在斗栱中的位置、造型与组合关系，将斗的形制分为四种：（1）栌斗（2）交互斗（3）齐心斗（4）散斗。

在中国传统木构建筑体系中，梁架层之下、柱网层之上多施用与梁架、柱子铰接的组合式构件——枓栱，具有结构受力传力、增大屋面檐出以及美观装饰等功能。

图一 散斗侧立面

早期的木构建筑常会因为年久失修、自然侵蚀、人为破坏等诸多因素，木质构件会出现程度不等的自然风化性开裂、糟朽等残损病害。在建筑基础不均匀沉降等破坏作用下，极易引起柱子下沉、梁栿断裂、槫条侧翻，甚至屋面坍塌等问题。处于承重体系中的铺作层在破坏力的连锁反应下，斗子和栱子也会发生变形、损坏。下文以山西省长子县布村玉皇庙中殿前檐柱头铺作中的一件残损“散斗”为例（图一），研究、探析其形制特征及传统的修缮加固方法。

二、布村玉皇庙中殿简介

1．中殿形制简介

布村玉皇庙位于山西省长子县慈林镇布村村北，庙院坐北朝南，二进院落。沿中轴线方向依次排列门楼（前出抱厦）、献厅、中殿和后殿，两侧配有夹楼、厢房、配殿、朵殿，庙西为跨院厢房。

中殿建于砂石砌筑的须弥座台基之上，面阔三间，进深四椽，单檐歇山顶，用灰陶筒板瓦覆盖。斗栱布局疏朗、形制复杂，前后檐柱头铺作、山面南北柱头铺作、前后檐转角铺作的细部形制均有所不同。斗栱用材较大，四坡出檐深远。前檐正八角形砂石石柱四根，柱面微向内凹，檐柱与金柱等高。柱头仅施阑额，阑额至转角处不出头，无普拍枋之制，檐柱侧脚与角柱升起明显。三椽栿对剳牵，通檐用三柱，三椽栿与平梁间以驼峰相承接，

图二 散斗正立面（下宽方向）建筑风格上整体呈现比较明显的宋代建筑风貌[1]。

2．材份制

布村玉皇庙中殿的前檐柱头铺作，单材高205mm，足材高290mm，材厚130mm。1分°约0.43寸。根据《营造法式》所规定的材分制：

“凡构屋之制，皆以材为祖；材有八等，度屋之大小，因而用之”。“第五等：广六寸六分，厚四寸四分。以四分四厘为一分°。殿小三间，厅堂大三间则用之”。

因此可知，该殿的用材接近《法式》规定的五等材，与其“殿小三间”的事实相符。

三、该散斗的形制研究

1．材质与材性

该件散斗材质为榆木，是一根整木利用轴心材制作而成。榆木属于阔叶树材，具有强度高，胀缩变形大，易翘曲开裂等特点。因其特性，在木构建筑中常被加工成尺寸较小的构件，比如古建筑的斗栱等构件[2]。

榆树为榆科落叶乔木，主要分布于我国东北、华北、西北及西南各省区，种类有二十余种。生于海拔1000～2500米以下的山坡、山谷、川地、丘陵及沙岗等处，属于阳性树种，根系发达，抗风力、保土力强，生长快，寿命长。喜光，耐旱，耐寒，耐瘠薄，不择土壤，适应性强。在土壤深厚、肥沃、排水良好的冲积土及黄土高原生长良好。晋东南地处太行山与太岳山之间，整体地貌是被黄土覆盖的山地丘陵地带，土壤为黄土母质发育的褐土，土层深厚，质地为壤土；地下水位较深，为典型的旱地；暖温带大陆性季风气候，冬干春旱特征显著[3]。因此，该地区的地质与气候环境较为适宜榆树等同类型耐旱耐寒树种的生存。

2．特征与尺度

该件斗子是布村玉皇庙中殿前檐柱头铺作中的一件“散斗”，外观造型浑厚，欹□内收2cm，斗底中心有用于所承栱子栽销的方卯（卯口尺寸3×3×3cm）（图二）。斗欹□底部下深方向内弧斜收，下宽方向垂直向下，存厚5mm的底棱。从形制上判断，该散斗是一件“皿斗”，即斗底尚存皿板状的斗子。

梁思成先生在《营造法式注释》一书的“大木作制度”篇章中提到：

“凡交互斗、齐心斗、散斗，皆高十分°；上四分°为耳，中二分°为平，下四分°为欹。开口皆广十分°，深四分°，底四面各刹二分°，欹□半分°”

通过对该散斗的测量，将其实测尺寸、份值与《法式》规定份值进行对比（见表1）：可以看到该件散斗的各细部尺寸均比《法式》的规定值偏大，斗欹之高大于耳，斗子的□度是《法式》规定值的3倍。该斗子融合了当地木匠作的地方手法，具有明显的手工打制的痕迹，其整体造型看上去更为古朴、浑厚。

四、保护加固方法

1．残损现状及原因分析

通过进一步的勘察分析，该散斗现状一侧“耳”、“平”部剥落缺失，斗底存在两道宽3～4毫米的裂缝，但斗子的下部木质保存尚完整；现状外观彩绘不存，因其历经千年、自然风化等原因，斗子表面呈现出自然的土褐色。

由斗子残损而显露出的创伤面新茬，可以排除其因材性变质、糟朽、老化而导致的残损。因此推断该件散斗可能由于铺作因某种原因（柱子下沉、梁架断裂等），发生了下栽、变形，散斗上所承栱枋向一侧倾斜、侧翻导致传力失衡，使斗子一侧的耳部受到挤压，致使斗“耳”连同“平”部顺木纹方向掰裂。

表1 布村玉皇庙中殿散斗与《法式》中散斗规定份值对比表

图三 散斗修整待补图

2．保护思路及方法的选择说明

该件散斗属于材质较强的榆木，从创伤面直观可见，其心木保存尚好，虽一侧“耳”部残失，但与其上下栱枋所接触的顶面与底面保存尚且完整，未见严重糟朽与碳化现象，木质的气干密度为0.57g/cm3，仍能满足相应的结构承载功能。该散斗虽局部的缺失，但并未对其结构受力产生削弱的影响。考虑到该斗子造型及外观的完整性，故应在进行补配残失部分后继续使用。

3．修缮工艺流程

遵守《中国文物古迹保护准则》的“不改变原状”与“最低限度干预”的文物保护原则，并且尽最大可能不影响构件的观感。设计补残方法及步骤如下：

（1）修整：如若仅对创伤面略加修整，那么所补斗子的“平”部极薄，不易下木钉、粘补。故须在保留斗底与“欹”下段的基础上，将补接面取成平直的“L”型（图三）；

（2）选料：选料应尽可能与原件材质、材种保持一致，或与原构件材质强度相当。因而补接料应首选干燥的榆木或椿木，杜绝使用新木，以免修补后因变形而影响构件的受力与造型。实际古建修缮工程中，可在其他同材质、同时代经鉴定不能二次继用的栱枋上截取其中一段好木进行补配。一则截取料已属完全干燥，二则其观感与旧件更趋协调；

（3）制料：依据修整后的形状，严格根据该斗一侧尚存“耳”、“平”、“欹”的尺寸制作补接料；由于构件外观的独特造型，所以选用的补接料规格需大于成型后所需的尺寸，留足最后细加工的空间。确定补接料的长、宽、高（300×80×150mm）；

（4）凿卯：为了使补接后的斗耳与本体得以牢固衔接，需用传统方法下杂木钉两枚，木钉长11cm，断面1×1cm。在修补件的补接面凿设深3cm，边长1cm的方卯，并于新料补接面的对应位置凿设边长1cm的贯通卯口（图四）；

（5）下木钉：预装无误后，在补接对应面满涂传统鱼鳔胶，一次性进行粘合，并用铁丝临时紧固；待凝固24小时后，背入木钉，在木钉深入修补件的一端开尾叉、置木楔（起膨胀作用），用4磅铁锤将木钉背牢；

（6）修整：依据对应斗耳现状，对补接料进行修整，修整过程中特别注意其工艺手法和观感，最后将露明的木钉去截，在木钉末端开尾叉、背塞“迎头木楔”（图五）；

图四 粘合补接料，背入木钉

图五 修整补接料

图六 散斗银锭榫加固修补设计图

（7）银锭榫加固：考虑到该斗子除斗“耳”及部分“平”部剥落外，还存另一现状：在其底面与顶面存在多条微细裂缝，为了使修缮后的斗子在较长时间内满足实际功能，同时有助于新、旧料的进一步衔接，需使用传统的银锭榫加固法进行加固。在斗子顶面的新旧料补接处下两枚腰铁（腰铁长30mm，宽18mm，厚3mm）进行补强加固，同样在斗底的两道裂缝处各下一枚腰铁，所施铁活在使用前均需除锈后刷防锈漆（图六）。

4．木质渗透加固与外观色泽的协调处理方法

新补部分是白茬，而斗子已近千年，表面经自然风化，略呈土褐色的自然风貌。笔者在工作中有时会见到一些施工队仅采用胶质物混合一些土对构件进行喷涂做旧，这样做不仅达不到效果而且有违文物保护的理念要求，名为做旧，实则做脏；有一些直接用生桐油掺和化合物进行涂刷，虽有助于防风化，但是观感极不自然，色泽显示深褐色或黑色，与自然风化后的风貌不相协调。为此，我们使用了一个废弃的旧斗子进行反复试验后，得到相对较好的方法如下：

（1）将旧件存在的泥渍、污迹和裂隙间的粉尘认真吹拂清理干净；

（2）依据传统方法熬制桐油，但是熟桐油中不需要添加猪血、砖沫，用“汁浆”即可，汁浆内需加入适量的铁黄，在同类型不能继用的斗子上做油饰试验，最后按适量的配比，通刷斗子三遍即可。其目的一是利用桐油对构件的渗透防风化保护；二是充分保留、协调原构件的观感。

五、结 语

上述对山西省长子县布村玉皇庙建筑群中殿前檐铺作的一件残损的“散斗”进行了形制与保存现状方面的研究与分析，形制上具有明显的晋东南北宋建筑铺作皿斗的特征，即斗欹曲线形制为“上曲下出锋[4]”。因此，可判定该散斗为长子布村玉皇庙中殿前檐铺作中北宋晚期的原构件无疑。

由于木材构造各向不同，其强度呈现出明显的各向异性，因此木材强度有顺纹和横纹之分。木材的顺纹抗压与抗拉强度都明显大于横纹的抗压、抗拉强度，这与木材细胞结构及细胞在木材中的排列有关。从该件斗子的横截面观察分析，斗子是由一根圆木，根据散斗的面宽尺寸截断分成若干块制作而成（此法乃传统的制斗加工方式），造成了斗子平欹部横纹受压的受力特点。斗栱中的斗子主要承受压力，如果在古建筑的修缮过程中个别确需更换的斗子，根据木材的受力性能选择平欹部分顺纹受压而进行制作加工，那么其抗压强度将会大幅的提升。因此，从这一点上也提醒我们，在文物建筑的保护修缮过程中，我们应充分了解材料的物理与化学性能，“因材施用，尽材所长”，这样才能最大程度发挥材料的性能，从而使得文物保护更有效、更科学。

[1]徐怡涛、苏林《山西长子慈林镇布村玉皇庙》，《文物》2009年第6期。

[2]彭明浩《山西南部早期建筑大木作选材研究》，北京大学硕士论文，2011年。

[3]赵聚宝、梅旭荣《晋东南地区旱地农田土壤水分状况及水分循环特征》，《中国农业科学》1992年第6期。

[4]徐怡涛《长治晋城地区五代宋金寺庙建筑》，北京大学博士论文，2003年8月。