摘 要:中国古代建筑主要是木构架结构,即采用木柱、木梁构成房屋的框架,屋顶与房檐的重量通过梁架传递到立柱上,墙壁只起隔断的作用,结合凤阳县明中都文化旅游中心项目,简单介绍古建木结构施工的一些方法。
关键词:古代建筑、;框架;明中都;木结构
1 缘由
明中都文化旅游中心建设内容包括“鼎盛中都”陈列区、自然文化陈列区、明中都文化旅游资源陈列区三大区域,建筑结构有:庑殿建筑、歇山建筑、硬山建筑、悬山建筑、攒尖建筑、垂花门、牌楼,基本上包括了我国古建筑中的所有结构形式。结构形式多样,并且各具特色。本工程木结构加工构件规格数量多,木构件加工难度大,施工周期长。采用了园林装饰型斗拱与大木作接口处理新工艺和檐外仿古木构件反吊挂安装施工技术。本建筑采用五样黄色琉璃瓦,黄色琉璃瓦采用浅黄,绿色琉璃瓦采用翠绿,勾头和滴水采用龙纹图案,灰琉璃瓦为哑光。
2 材质的选择
主要承重构件柱、梁、枋、檩、童柱等构件采用印茄木(菠萝格),次要构件椽、飞、望板采用杉木。印茄木是大乔木,印茄高约45m,胸径达1.7m,主要分布于东南亚及太平洋群岛。印尼菠萝格焊丝菠萝格木的一种,属于上等防腐木材,无需经过任何化学处理即可长期用在户外。微具光泽,花纹美观,呈黄褐色或深红色,庄重大气。锯、刨加工困难,耐腐。干燥慢,但稳定性很好。菠萝格材质稳定,心材耐久,含有油脂,收缩和变形系数低;木头表面以及横截面均有黄金线,摸起来手感好,粗而不刺,并能感觉到油性。甚至摸后手上余香萦绕,香味淳厚。超强的稳定性是高档户外景观木材的首选;高耐磨度的特点更适用于人流量较大的公共场所;气干密度0.80kg/m3~9.4kg/m3,未烘干密度达到1.3kg/ m3,质地坚硬,扔进水里即沉。
我国古建筑中构架为木柱,它具有体轻、易搬运、易加工和易安装等特点,但是容易受潮、易腐烂;因此,一般将木柱放在一块垫脚石上进行过渡,由此称之为“柱础石”。“柱础石”又叫“柱顶石”,因其外形像鼓也叫“鼓镜”。“柱础石”下为“磉墩”,磉墩是承托柱顶石下的基础,是承接木柱所传递到柱顶石上的荷载。本工程鼎盛中都陈列区一号厅柱础石采用青白石材质,1600见方200厚磉墩。
3 结构体系
建筑柱网的布置,与房屋开间和进深的多少有关,一般庑殿建筑的开间最少为三间,依次为五间、七间、九间,再多为十一间。各个开间均由纵横轴线上的柱子所围成,这些柱子依其位置不同有不同的名称:屋檐部位的柱子称为檐柱;向里依次称为重檐金柱、里金柱(统称为金柱);设在屋架梁之间的垂直传力构件称之为瓜柱(或童柱)。庑殿建筑常用柱网有:三排四列式、四排多列式、六排多列式、减柱造式。本工程即为六排多列式布置。
廡殿建筑由于它体大庄重、气势雄伟,在古代封建社会里,一般用它作为体现皇权、神权等最高统治权威的象征,在我国古代房屋建筑中,它是等级最高的一种建筑形式,因此,在我国过去的历史朝代,都将庑殿建筑只用于宫殿、坛庙、重要门楼等建筑,如北京故宫中的太和殿、午门;蓟县独乐寺的山门;五台山的佛光寺大殿;苏州府文庙的大成殿等都是具有代表性的庑殿建筑。而其他官府、衙门、商铺、民舍等一般是不允许采用的。本工程明中都旅游资源陈列区一号厅为一层木结构庑殿建筑,屋脊高13.70米,檐口高7.35米,台明高度1.35米。
庑殿建筑横排架是确定木构架中各个构件相互之间水平位置和垂直位置的基本结构。横向木排架所用到的横梁有三大类:承受屋面荷载的主梁称为屋架梁,以其承担的檩条根数不同分为三架梁、五架梁、七架梁、九架梁等;梁的外端头承接有桁檩木(俗称抱头)的檐廊步横梁称为抱头梁,依其端头形式不同,分为素方抱头梁(无斗拱建筑)和桃尖梁(有斗拱建筑);阁楼建筑中承托楼板荷载,与前后檐柱榫卯连接的主梁称为承重梁。将若干木排架连接成整,形成具有整体稳定性的木构架有檐额枋和檩三件。
庑殿屋面是一个具有前、后、左、右四个坡面及一条正脊、四条垂脊(也称五条脊)的瓦屋面,屋面瓦材有较高等级的琉璃瓦(黄色琉璃古时为皇家及寺庙专用)、屋脊为琉璃构件屋脊;普通等级的布瓦、屋脊则采用“黑活构件”屋脊和低等级的小青瓦。
4 装饰彩绘
古建筑油漆彩画工艺,源于古代为了保护木结构的构件免受日晒、风吹、雨淋而进行的保护和装饰。经过上千年的发展和完善,最终形成了一整套具有中国特色的古建筑装饰工艺形式,古建传统油灰地仗及油漆彩画在古建筑保护和装饰中起着最为重要和不可缺少的关键作用。
4.1 地仗油饰材料
(1)土籽:即砖灰;(2)章丹又名红丹粉:是国产化工颜料,桔红色粉末;(3)生桐油:传统油饰用料主要采用桐油,品种有三年桐、四年桐、栗桐等;(4)白面;(5)生石灰;(6)苏子油:苏子榨取的油;(7)血料:用新鲜猪血、生石灰块、水按一定材料配合比,均匀拌和发制而成的就叫血料,血料是做地仗的重要材料;(8)稻草、麻:古建油漆彩画地仗工程所用的麻为上等麻也就是线麻;(9)麻布、玻璃丝布:现多用玻璃丝布代替麻布;(10)纱布;(11)土粉;(12)洋绿;(13)定粉:国产化工颜料,彩画用作最基本的白色颜料;(14)广红土;(15)黑沿子、醇酸清漆、铁红醇酸调和漆、棉花:贴金用。
旅游资源陈列区一号厅木结构就是统一先做麻五灰及单批灰地仗,地仗油饰材料有土籽、章丹、生桐油、白面、生石灰、苏子油、血料、稻草、麻、麻布、玻璃丝布、纱布、土粉、洋绿、定粉、广红土、黑沿子、醇酸清漆、铁红醇酸调和漆、棉花,共计二十种材料。
4.2 一麻五灰地仗工艺流程
斩砍→撕缝→汁浆→楦缝下竹钉→捉缝灰→通灰(扫荡灰)等共计十二道工序。
这个一号厅木结构就是先做统一麻五灰及单批灰地仗,一麻五灰地仗工艺流程:(1)斩砍;(2)撕缝;(3)汁浆;(4)楦缝下竹钉,由上至下,由左至右认真检查每一构件,把缺损、爬棱处视情况用木板或木条替补钉牢;(5)捉缝灰:油浆干后,用铁板将油灰刮入木缝内,横掖竖划,使缝内油灰饱满;(6)通灰(扫荡灰);(7)使麻;(8)磨麻;(9)压麻灰;(10)中灰;(11)细灰;(12)磨细钻生:细灰干后,用砂石或停泥砖精心细磨,要将表皮全部磨去,并达到灰面平直、圆顺,线角一致,灰要磨透,但注意不要磨穿。磨好后,要及时用丝头或油刷蘸生桐油钻生,随磨随钻,要求一次钻透,以防炸绞。待表面浮油不再渗入时,用废麻头将浮油擦掉,防止干后挂甲。待全部干透后,用细砂纸精心磨光,打扫干净。
4.3 彩画
做完地仗后,开始做金线大点金旋子彩画枋心青绿,他的基本做法有:明代时期就基本形成了金龙彩画和旋子彩画。直到清代彩画形成了三大类别:和玺彩画、旋子彩画、苏式彩画。本工程采用旋子彩画作法,即带有旋转纹路的彩画,他是以在找头内画有旋转形的图案,成为旋花或旋子而得名。这是次于和玺彩画的一种彩画。旋子彩画按用金量多少分为:金琢墨石碾玉、烟琢墨石碾玉、金线大点金、墨线大点金、金线小点金、墨线小点金、雅伍墨、雄黄玉八种。明中都文化旅游中心所有木结构的彩画种类有:雅伍墨旋子彩画、金线大点金旋子彩画枋心青绿、金线大点金旋子彩画枋心龙纹、金线大点金旋子彩画、金线小点金旋子彩画五种,旅游资源陈列区一号厅木结构的额枋、雀替、斗拱、天花、椽头等部分就是采用金线大点金旋子彩画枋心青绿。
金线大点金旋子彩画原材料有:洋绿、佛青、银朱、章丹、石黄、碳黑、铅白、钛白粉或乳胶漆、氧化铁红、二青、二绿、三青、三绿、香色、硝红、砂绿十六种颜料。
5 明清建筑的特点
明代彩画的施晕、纹饰多承袭于宋、元,与《营造法式》中的彩画图样有很多相似之处。元、清是少数民族统治时期,文化的各种载体如建筑、绘画、服饰、器物等,都受通知民族审美的影响。元、清少数民族统治下的官式建筑彩画细部纹饰较多,与少数民族地方彩画细部纹饰多有直接关系。清代又大量吸收了西方油画绘法和元素在彩画中,彩画逐步变得西化和多元化。与元、清彩画相对比,在汉人统治下的明代艺术家更心向中原,建筑彩画艺术则更有原汁原味的传统意韵,素雅大气、深沉柔和。
(1)椽椀:明代在椽椀的制作上颇为讲究。它将整块木板分成上下两半,上下各做半个橡椀。上下椀合扣处做龙风榫,将椽子严丝合缝地扣在椀中。安装时,先钉置下半椀,安装椽子后,再扣上上半个椽椀,工艺水平很高。在北京故宫钟粹宫、角楼,北京先农坛神厨两座井亭及昌平明十三陵献陵明楼中均如此。有时当檐椽较长,檐、金檩跨度较大时,常在中部置承橡枋,承椽枋上也設椽椀,以便更好地固定檐橡,如故宫钟粹宫即是。而清代的为一个整体的木块上掏一个椽椀。
(2)里口木、大连檐:里口木是联系檐椽椽头并兼堵飞椽椽档的木构件。制作上通常为整木料上凿出飞椽宽度的槽口搁置飞椽,并在槽口处用钉子与下部檐椽椽头固定。槽口处厚度同望板。与望板相交处亦作榫头与之扣搭相交。里头木在稍间随角椽一同向角梁头冲出,因此呈变曲状,端部插置角梁中。
大连檐则主要用于联系飞椽椽头,并随飞椽在角部的生起而略向上弯曲,其断面形状与里口木相同但并不凿椽档,为一整木,上栽瓦口。端部于仔角梁头上皮槽口内45°相交。
(3)通椽与重椽:通椽是明代木构中一种特殊做法,即椽长有两个步架。在北京先农坛拜殿中檐、金二步所用椽为一根整椽。跨越檐、金步的通椽本身在老檐镶檩处有一定折角,使椽身略呈折线以适应屋顶举折。其做法目的在于加强构架整体性避免因檐出过长大于步架而引起倾覆。但该做法加工较为繁复,需将一整根长及两架的木椽烤热微弯后使用,工艺十分讲究。北京天坛皇穹宇正殿的每根长也跨越两个步架。但皇穹宇正殿屋架中的各椽是上下交叠,各椽本身则并不弯折,形式上更类似于重椽。另外,青海乐都瞿昙寺的一些建筑屋资玻度平缓,举折变化不大,因此屋架常采用两步一折或多步一折的做法,用橡也相应地有橡长两步或更多步。这是当地气候干燥、雨水较少,形成屋顶平缓的地方做法,在明代不具普遍性。
(4)椽的搭接与加工:上下椽的搭接在元代及以前的建筑中仍采用上下交叉相错的方式,而在明代建筑中各步架椽的搭接则均采用巴掌搭接。这也是明代屋顶椽构造做法的一大改变。在明初建筑青海乐都瞿昙寺隆国殿明中期所建北京先农坛太岁殿、拜殿等建筑中均已可见到,其做法是将上下步架的椽子端部削平,将平口压合在一起,并以铁件将椽头固定于檩条之上。这样一来,各步架椽从上到下一一对应,较之以往上下椽相互错开搁置于檩上而言,巴掌搭接做法的整体性更好。
另外,明代各椽身上为便于搁置构件,亦作金盘,与檩条做法相同。飞椽椽头与仔角梁头均做卷杀,这在明初建筑表现尤为明显,并延及明中后期。直至明末,飞椽椽头卷杀才逐渐减少,但任角梁头卷杀一直沿用。
明代与清代斗栱用材,明代斗栱用材取值比之宋、元实例均有明显减小,与清初《工程做法》所载斗口制之斗口分十一等相对照也有不同。如斗口制第一等斗口为6寸,其下各等之间以0.5寸等差递减,而明构实例中最大材等取值仅4.0寸,与《工程做法》所载斗口制相差了5个等级,其下各级间以0.25寸为差值。
参考文献:
[1] 马炳坚.中国古建筑木作营造技术[M].北京:科学出版社,2003.
[2] 田永复.中国园林建筑构造设计[M].北京:中国建筑工业出版社出版,2015.
作者简介:
吴旭,男,安徽建筑大学,本科/学士/高工,专业方向:建设工程管理和建材检测检验,凤阳县重点工程建设管理服务中心。