浙闽地区乡土建筑侧脚与升扇做法探析

2023-12-29 08:41吕颖琦LYUYingqi
住宅科技 2023年12期
关键词:柱脚檩条柱头

■ 吕颖琦 LYU Yingqi

1 研究背景

“生起”和“侧脚”是早期中国古建筑形成的能够增强构架稳定性较为有效的方式之一。檐柱的随间生起使屋面檐口处呈现出曲线,也增加了柱间纵横向的整体性;而早期建筑中较大的侧脚令柱头内倾,使得建筑受到水平冲击变形后更容易复位。这两种做法在明清时期的北方建筑中开始逐渐减少或消失,而在浙闽地区保留下一些与之类似的做法,并发展出独特的地域营造方式,如:针对浙闽地区穿斗式为主的建筑,营造凹曲的屋檐或屋面的生起做法,当地称之为“升扇”“升山”“超扇”等。此类做法与《营造法式》中的“生起”达到的立面效果相近,但尺度和逻辑并不相同。为便于研究,本文采用“升扇”一词概括浙闽地区的此类做法(双曲屋面仍以“生起”做法称之)。

郭华瑜[1]曾通过对明官式建筑中侧脚与生起做法和尺度的比较研究,探讨其做法减弱的原因。他认为,明代建筑大量加入了穿插枋,铺作层之间联系紧密,框架稳定性整体提高,且榫卯技术上更为精湛,使建筑对侧脚与生起的结构需求减少;同时,为了整体化施工的简洁,也促使人们减少了对侧脚的使用。至于明末尚未完全消失的侧脚与生起,应该是建筑风格滞后与工匠沿袭性操作的结果。

侧脚和生起的做法在早期建筑中一直沿用,其实际操作尺度经常大于或近似于《营造法式》中规定的数值,如:晋祠圣母殿的侧脚生起分别为3 寸(约10 cm)和1 寸(约3.3 cm)[2];蓟县独乐寺观音阁首层面阔方向侧脚值达到13.5 cm,约为柱高的3.3%。至明清时期,北方大多数地区也同官式建筑一样,逐渐减弱了生起与侧脚。

同一时期,南方地区基于穿斗式构架为主体,其侧脚与生起的效果仍然广泛存在。源自西南地区工匠的四字口诀中,“四外八奓”是有关柱子“侧脚”的地方法则,多为向四周张开的意思;“升山垮斗”则代表几榀屋架向中心倾斜的做法,目的是达到两侧屋架高于明间屋架的效果,有些苗族匠师也称之为“落腰”[3]。东南的浙闽等地则以独特的方式沿用了侧脚与生扇,如石红超[4]的博士论文中对浙江地区传统建筑中侧脚与生起的工匠做法有所记录,但这种做法在东南沿海地区的总体性研究较少,基本以工匠口述的各省地域性建筑营造技艺为主。

由于侧脚的倾斜程度在明清时期已经降低,加上很多木构建筑构架与构件存在歪闪、变形、更迭、修缮等因素干扰,经常需要对建筑实际的侧脚值进行分辨,并结合当地的工匠营造手风,探讨其设计时是否存在侧脚或生起,以及具体尺度的选取。此外,对于乡土建筑而言,传统的测绘方式经常会忽略掉不同榀架之间的高度差值,导致无法确定一些建筑有否保留升扇做法,但这类信息仍可在大量的工匠访谈中得到确认。

2 浙闽侧脚与升扇做法

2.1 浙江地区做法

2.1.1 侧脚做法

《营造法式》中对侧脚的具体做法阐述为“凡立柱,并令柱首微收向内,柱脚微出向外,谓之侧脚。每屋正面,随柱之长,每一尺,即侧脚一分,进深南北相向每长一尺,侧脚八厘。至角柱,其首相向,各依本法。凡下侧角墨,于柱十字墨心里再下直墨,然后截柱脚柱首,各令平正”。在浙江地区的传统建筑营造活动中,至今仍然采用此类方法下墨,以取得柱的升线来调整侧脚;且尤以温州、台州等地的侧脚做法最普遍,柱头的各种榫卯开洞都会依据柱子上所画的“生线”(即立柱后垂直于地面的线,而非柱中线)。

清末浙南地区如温州、台州等地的多层民居建筑中,檐柱侧脚也十分常见,有时柱头中心线与柱脚中心线相差3~5 cm;而侧脚在门楼等建筑中的表现更为夸张,如泰顺筱村东垟林宅门楼的侧脚设计,面阔方向与进深方向分别为1.75%和1.65%,远大于《营造法式》中的1%和8‰,同时门楼内柱也做侧脚,侧脚达1.5%[5]。

2.1.2 升扇做法

南方古建筑中的“生起”又称“超扇”“起撒”“升扇”等,且并不完全等同于《营造法式》中的“生起”。建筑除檐柱做升扇外,金檩、脊檩处仍然会形成两侧高于明间的形式,使屋面形成空间凹曲面,线条更为柔和。就抬升方式而言,温州、台州两地升扇做法与《营造法式》的生起做法均以开间数递增相同的升高尺寸。其中,《营造法式》是每间均升2 寸(约6.7 cm);而温州地区是三间升高3 寸,后面每间均升高2 寸,台州地区则后面各间均升3 寸[6]。此外,浙南、浙东地区的硬山建筑仍然使用生起,除了依次提高两侧扇架高度外,尽间的扇架与山墙面之间保持一段距离,檩条直接斜搭在山墙内,还有些在其上设置生头木,保证了硬山建筑中屋面的弹性曲线(图1)。

图1 浙东地区檩条生起

值得一提的是,浙闽地区的升扇并非只作用于檐部,栋柱、金柱等位置均参与形成了双曲面的屋面形式。浙江地区除檐柱升扇外,对其他金柱也做了抬升,檩条搁在柱头随之抬升,从中间向两侧升高,不仅作用于柱网层,也涉及到屋面层,对屋面效果的形成起到一定的作用。当地各檩条端头抬高做法一直延续,无论是明代之前的宫殿庙宇,还是明清时期的祠堂、民居,升扇的做法始终延续存在。在檩条升扇的尺度控制上,大多按照每间升起一定数值等差增加。如泰顺罗阳石亭中,角柱比明间柱子升高5 cm(约1.8 寸)做出升扇,比例上近似《营造法式》中“三间生高二寸”[5]。

升扇做法的实际操作方法较为多样,有直接调高檩条高度,即在每个扇架的高度上均调整几寸,使得每间扇架高度不一致;也有保证扇架高度一致,只在檩条之上再垫楔形生头木,形成一端调高的形式,如景宁时思寺大殿即为此种做法。浙江大多数建筑基本都采用上述两种方式相结合,如温州永嘉苍坡李氏大宗的脊檩抬高高度近40 cm;也有部分建筑只升高脊檩和檐檩。

2.2 福建地区做法

2.2.1 侧脚做法

明清时期,福建建筑侧脚并不大,这与浙南地区有一定区别。其中,闽南地区整体构架以抬梁式为主,叠斗、肥瓜柱等构件零散组合,使得榫卯开口更为繁杂。这种结构中若仍使用侧脚,会造成开榫的复杂化,因此该地区建筑构架较少采用侧脚,如泉州府文庙、开元寺大殿及漳州府文庙中的侧脚均不明显。此外,明代闽南地区的很多寺观、祠堂建筑都有“以石柱易木柱”的情况,石柱成为闽南地区建筑中雕饰丰富、加工精美的构件,而用石柱做侧脚加工则更为费事。因此,闽南地区建筑的侧脚几不可见。

2.2.2 升扇做法

福建建筑升扇的做法分为两类:①以福州地区为主的“超扇”做法,即从明间开始向两侧每间生高1~3寸(3.3~10 cm)不等,一般从二川(由下向上第二根穿枋)的位置开始升高,如果面阔较大或者需要屋面弧度较大,则在尽间增加短柱,垫高檩条(图2);②闽南地区则更为夸张,除了正常每间设置升扇外,还需要再另设假厝,在正脊之上加设短柱,且正脊曲线由两侧脊檩端头拉起一条垂线确定(图3)。

图2 福州地区屋面超扇做法[7]

图3 闽南地区屋脊假厝做法[7]

在尺度控制上,福州地区的做法比较简单。栋架可直接相对明间抬升3 寸,但同时为了效果,可以在尽间的屋架上设置短柱,形成类似于闽南的屋脊假厝,尺度一般以3~5 寸(10~16.7 cm)为宜。

闽南地区各檩条的边贴抬升尺度也会按照“寸白”来计算,基本是以增加叠斗的方式增加柱高,以此抬高整个栋架;其增加的尺度就与斗的尺寸有关。对于闽南大尺度夸张化处理的屋脊暗厝,有人认为这是一种通过增加屋面重量来增强建筑稳定性的做法,但显然这并非主要原因,也并不是结构的必然选择;还有一种理解是,通过保留古制的屋面做法,形成双曲面的柔和屋面效果。笔者比较倾向于后者。这种在脊檩上增设短柱,设置双重椽子和屋面以达到较大生起效果的方式,在闽东地区也有使用,只是尺度相比闽南较小。

3 侧脚与构架体系

3.1 向心型体系中的侧脚

在强调“井字形+副阶”的向心型建筑体系中,檐柱普遍存在侧脚。其中,有些是设计过程中预留的倾斜设计值,以稳定檐部构架;有些则可能存在构件之间拉扯变形的情况,属于后期形变。在实际测绘中,可根据四围檐柱的侧脚尺寸值、方向、构件节点等信息,判断檐柱侧脚为设计值还是后期变形所致(图4)。

图4 《营造法式》中的侧脚做法[4]

《营造法式》中提到的侧脚多指檐柱,柱脚外撇的“侧脚”做法和角柱较平柱增高的“生起”做法,使屋身轮廓呈上小下大的正梯形。在东南地区,建筑殿身内金柱也同样使用侧脚,常见于双向侧脚,柱头均倾斜向平面中心,且基本采用满堂侧脚(图5)。例如:武义延福寺的4 根内金柱均向中心倾斜;金华天宁寺大殿中内柱也存在双向侧脚[8];嘉定孔庙大成殿内4 根金柱排除形变后同样存在指向平面中心的双向侧脚[9]。以井字形构架为核心的梁架结构内,向心侧脚构成了内聚拉力的框架。这种内柱的双向侧脚是早期建筑为维护稳定性而采取的做法,而随着技术的发展,其结构意义逐渐减弱,但仍在一些建筑中得以保留延续;甚至在浙南等一些区域,这种双向侧脚变成了一种工匠手风而稳定传承下来。

图5 满堂侧脚平面示意图[4]

以此逻辑生成的亭类建筑或者楼阁式建筑则更为明显,如景宁时思寺钟楼的4 根金柱直通顶层,明显是使用双向侧脚形成稳定的井字形棱台结构。由于楼阁建筑中多层结构的稳定性需要逐层加固且层叠累加高度,而柱脚枋的拉结、柱间穿插枋的使用及侧脚的存在,均有利于建筑梁柱构架的拉结,因此许多楼阁式塔也保留了侧脚做法。

建筑施工中,选择侧柱头还是柱脚并无定数,而是根据建筑的构架特征或实际施工情况确定。在设计侧脚尺寸时,厅堂建筑由于柱头高度不一,控制柱脚平面尺寸更为方便,在确定柱脚后内倾柱头即可形成侧脚;若以椽距为主要控制尺寸时,在确定椽距后以柱头尺寸作为主要设计标准,则后续可设计侧脚的移动尺寸。但无论是侧柱头还是柱脚,都需在工匠下墨时确定,并以此定位升线,方便后期施工时对准升线立柱。实际施工中,通常会根据建筑构造逻辑来确定侧脚,如先立中心井字形内柱再施加梁枋,则立柱时直接根据升线确立柱的侧脚。当然,也存在一些粗糙的搭建方式,即直到施工时才在立柱之后直接掰柱脚,这样掰动的尺寸为经验值,一般为固定的几寸,但这种做法只限于檐柱部分构架较为简单或者上部梁架构件较少的建筑中。作为最简单的增强构架稳定性的一种方式,无论是移动柱头还是移动柱脚形成侧脚,倾斜的柱子在施工中影响最大的就是开榫情况。宁波、温州、台州等地区保留了弹取生线的做法,在开榫中选取生线确定相应的榫卯信息,并在相应的梁架榫卯设计中,留有较大余地,后续可使用销子稳固。这种方式虽然看似过于繁琐,但这是一种已经成体系的复制照套的过程,对于当地工匠而言并非难以实现。

相对而言,满堂柱均作侧脚的方式需要考虑构件之间的连接与侧脚的距离,并非最简洁的方式。虽然在工匠设计梁枋尺寸与榫卯尺寸时,可以根据升线与墨中线分别控制柱与梁枋的交接,但仍然存在如斗栱、串、隔板等部分需要与之配合的单独设计,因此在近世的很多古建筑中,已很少见到这种做法。

3.2 纵向拉结体系中的侧脚

在以纵向拉结连接扇架为主的结构体系中,檐柱的侧脚普遍存在,前后檐柱均向内倾斜。这种侧脚运用最基本的建筑模型为三开间的悬山建筑,一般尽间的边扇垂直于地面。在明间与尽间的扇架中,为使受力内聚,可以采用降低明间扇架高度或者倾斜明间扇架的方式,使整体受力集中向中心,这就分别形成了屋面的升扇和整个扇架出现的侧脚(图6)。这种简单的模型呈现出指向中心的单向侧脚在纵向拉结结构体系中存在的结构意义。当然在实际施工中,并不会直接将已经立好的扇架倾斜,而是提前按照设计尺寸将升线弹到柱上,并在立柱时按照该升线校准。

图6 三开间悬山建筑的侧脚和升扇

关注到每个扇架本身,金柱存在倾斜向栋柱的侧脚。类似于三开间的牌坊,会通过指向中心的侧脚保证每扇的稳定。结合前文提到的整个扇架指向明间的单向侧脚,就会形成如温州、台州等地使用的双向侧脚。施工时,需要工匠在弹墨线时就弹出两个方向的升线,立柱时则依此进行垂直调整。在乡土建筑中,祠堂、寺观等建筑常使用侧脚。这类建筑在浙闽地区通常以明间抬梁、次间或尽间采用穿斗混合的形式,这就影响到建筑的施工顺序:在中间抬梁部分,并不能整扇直接拉起,而要先立柱再叠加梁枋,从而实现在立柱时直接按照对应的两道升线放置立柱;到以穿斗结构为主的边贴扇架时,则直接拉起拼合好的扇架。不过,侧脚在民居中尤其是浙江地区的双层住宅中使用较少,即使在侧脚做法盛行的浙南,除一层的檐柱外,每扇架中的柱不再呈现出向栋柱倾斜的情况。

当“井字形+副阶”的向心型建筑体系与纵向拉结的多扇架相结合形成多开间建筑时,以上提到的侧脚做法则可能组合存在。随着建筑技术的进步,侧脚运用的结构性意义逐渐减小,因此除了部分地区如温州、台州等地将其作为一种手风留存外,其他地区不再大范围使用,大多只保留檐柱部分的侧脚。

3.3 侧脚的尺度控制与施工

在侧脚的尺度控制上,采用寸法计算(即以具体几寸侧斜)的方式比采用柱高比例或者其他控制标准更为普遍,也更符合工程实际操作;而且这种尺数值控制并非固定,需要根据工匠世代相传的经验值进行把握。在实际施工中,工匠并不会严格按照侧脚为柱高的相应比例计算,而是会约为一个简单易记且符合《营造法式》中规定的1%左右的数值。温州匠师将侧脚数值记作“两三寸之间”,如五六米高的柱子侧2 寸,七八米高的柱子侧3 寸。宁波地区的侧脚划线分为“布来生”(只有檐柱部分做侧脚)和“跟生”(除栋柱外其余柱均做侧脚),工匠常以“6 m 高柱侧出1~2寸距离”为经验值。西南地区建筑柱中侧脚的墨线则只用于立柱使用,由于建筑大多为二层或者是吊脚楼形式,其柱子的侧脚基本表现在上下楼枋与柱头枋的长度尺寸上,上下之间相差几寸即为柱子侧脚形成的尺寸。

侧脚做法中,最为直接且简洁的处理是:地脚枋比腰枋或者其他上层拉结枋木长出几寸,使整根柱向内形成的侧脚为梯形侧面。在这种做法下,其侧脚的取值并不按照檐柱百分比,也并非与柱头形成确定的差值,而是从柱脚枋与柱头某拉结枋木之间取差值。对于单层建筑而言,控制好侧脚柱的升线与垂线,在榫卯设计中根据升线取值,则不会对施工难度有过多影响。类似的方法也有运用于梭柱的制作中,如“加一肚去六尾”、柱脚撤4 寸等。侧脚掰几寸或柱头向内调整尺寸等,基本都是呈现出固定几寸的取值,这种做法更为符合施工习惯。此外,也有一些建筑的侧脚尺度较为特殊,如甪直保圣寺天王殿,其基础核算符合宋尺307.5 mm,而柱头构架则符合宋尺275 mm[10],其尺度主要与不同年代的营造更迭现象和营造尺更换有关。

4 檩端抬高的结构作用与象征意味

4.1 檩端抬升对出际的作用

纵架拉结体系中的屋面生起做法不仅有利于构架整体的重心居于建筑中心,而且在外观上形成了具有弹性的屋面曲度。对于建筑山面来说,檩端抬升形成的屋面能够有效提供更多的出际长度,并且能够减少建筑长期使用中出现的屋脊端部檩条下坠现象。出际部分的檩条属悬臂梁结构,而悬挑出头的檩条由于出际屋面、屋脊端部的装饰、垂脊部分的屋面重量等,常使外侧的檩端向下受力导致出际部分屋面下垂。歇山建筑与悬山建筑均存在这类问题。为此,歇山建筑常采用增设山架的方法;而悬山建筑为了出挑更远的距离,最简单的方式就是提高山面檩端的高度,以此杠杆伸出更远的距离,并且形成向上起翘的屋面曲度。因此,浙闽沿海地区建筑保持的较长出际尺寸也与其屋面生起有一定关联。

早期的悬山建筑中,较大的出檐意味着更好的屋面防水保护。在这种情况下,抬高屋面端头檩条的高度,以此杠杆作用提供了更大的出际可能。随着砖墙的普遍使用,建筑出檐、出际的尺寸要求不再以深远为主,出际的尺寸逐渐减少,檩条端部不做生头木或者抬升并不会影响建筑安全,各檩条不再需要做生头木形成双曲屋面。但在浙闽沿海地区,由于建筑技术更迭较慢,加之当地多雨多风,屋面出际对房屋的保护仍然存在,使生起做法得以保留。

在石构建筑中,这种由屋顶形式影响的生起做法更为明显。如明代的圣井山石殿作为悬山建筑,仍然效仿木构建筑做出生起,直接提高了山面的柱高,使得次间檩条斜置。其两侧厢房的一端由于采用了硬山搁檩,且不需要外挑屋檐出际,故并未做生起;而另一端同正殿一样做悬山时,设置了相应尺度的屋面生起,能够达到石构屋面的出际效果(图7)。

图7 圣井山石殿厢房

早期的侧脚与生起应该是配套使用,共同作用于建筑构架上,使整体受力分散。自元明以后,建筑在尺度控制更为精准、砖墙使用更为普遍的整体技术发展下,整体性得以提高,民居中大量使用砖墙。因此在大部分民居建设中,硬山房屋不再需要考虑两侧出际的问题,只有位于村落或者低等级建筑的悬山、悬山加披檐以及高等级建筑中的歇山等屋顶形式需要考虑生起。

4.2 檩端抬升的象征意味

屋架形成生起的做法主要有3种,即:生头木抬升、榀架抬升和建造假厝。对于厅堂类建筑,不同榀架高度的调整可直接控制屋面纵向的凹曲弧度,这种方式是比生头木更复杂的操作,不仅要考虑其檩条高度与明间的不同,对梁枋在柱头的抬升也要进行控制。如果尽间采用搁檩,则墙体砌筑时也要考虑增加高度,以达到檩条端头抬高斜置的效果。

在实际操作中,生起的做法则演变为一种模式,如闽东及闽北地区的工匠经常加垫不确定尺寸的生头木,以达到屋脊两侧的生高效果,且不再因此改变不同扇架的高度。这种方式对于解决力学问题并无实质性帮助,而仅仅作为一种延续的传统模式,以口耳相传的形式在工匠之间保留。建筑技术的滞后性明显是浙闽地区保存这种做法的一个原因。

对于歇山、悬山等建筑,檩条端部抬高仍然能起到一定的结构性作用;而对于硬山屋顶,这种提供更多出际的结构功能则不再重要。但是在浙闽沿海地区的明清硬山建筑中,仍大量使用屋面生起,如泉州惠安县文庙(图8)。这种情况下,对民居、寺观、府衙等诸多建筑类型中使用硬山且做生起的建筑进行总结,可发现这些地区对屋面生起的使用主要集中在门屋、正房等主轴线方向,而厢房等轴线两侧的建筑基本保持平直的屋面形式(表1)。这就说明这种屋面生起已经与建筑的重要性和标志性相连:非主要轴线或重要建筑,同样的硬山或者悬山均不需要强调屋面的生起;而主要轴线上的建筑即使用硬山、悬山等形式,仍然可以见到将屋面檩条或者整个榀架从明间开始逐渐抬升的情况。这种生起做法既是对传统做法的传承,又是建筑仪制的象征,已正式从结构性作用转为象征性作用。

表1 硬山组合建筑中使用生起情况

图8 泉州惠安县文庙

这种硬山使用生起的做法虽起源于浙闽沿海地区,但随着地域性工匠之间的流动,其辐射和影响范围也曾不断扩大。但由于浙江内陆地区技术更新换代的演进较快,这种生起做法在明代之后不再出现,仅在浙闽沿海地区作为传统地域手风保留下来;而当屋面凹曲已经变成了一种审美取向,这种形式就更加稳定地保留在一些地区。

5 结语

屋面生起及侧脚的做法在中国南方地区普遍存在,但唯有浙闽地区,不但将屋面生起保留下来,而且样式和尺度控制上都具有地域特色。这两种做法在早期是统一的配套操作,共同保障整体建筑的稳定性。然而随着技术的发展,建筑整体性提高,斗栱尺度减小、拉结构件增加、榫卯设计更为精妙、新的建筑材料大量使用,使得生起与侧脚对建筑结构的作用不再重要。尤其是生起形成的双曲屋面,已经从结构作用转为形式象征,作为一种美观且更具有仪式感的屋面形式运用于重要的建筑或者主轴线建筑当中,成为当地建筑文化的一种延续。

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