中國古建筑屋頂曲面柔性轉(zhuǎn)變的主客觀原因探析

徐陽，張慶順

（重慶大學(xué) 建筑城規(guī)學(xué)院，重慶 400045）

0 引言

中國古建筑屋頂由剛性向柔性，經(jīng)歷了幾千年的發(fā)展演變，最終形成屋面凹曲、檐角起翹、充滿柔和美的建筑形態(tài)（表1）。一直以來，就其緣由都有諸多推測，西方學(xué)者提出過帳篷理論1、杉樹理論2；對其起源的猜測或認(rèn)為起源于印度，或認(rèn)為是南方起源3。東方學(xué)者主要從歷史和功能出發(fā)，其中劉致平、樂嘉藻等認(rèn)為是結(jié)構(gòu)需求所致[1]；楊鴻勛認(rèn)為是結(jié)構(gòu)發(fā)展和使用功能需要的綜合體現(xiàn)；筱華、李懷塤、湯國華等更是從“最速降線原理”出發(fā)求證凹曲屋面的功能合理性[2]。中國古建筑屋頂呈現(xiàn)柔美形態(tài)是一個時間與空間的多維度發(fā)展的結(jié)果，除了其結(jié)構(gòu)、功能等自身客觀發(fā)展需求外更離不開歷史文化、人文審美的主觀需求。

1 結(jié)構(gòu)發(fā)展的客觀需求

1.1 重屋到折面屋蓋

柔性曲面屋蓋實質(zhì)可以看作為古建筑屋頂中屋面凹曲、屋角起翹出翹、檐口和正脊微曲、飛檐反宇以及曲線元素的裝飾等，其中屋面凹曲是整個屋頂呈現(xiàn)柔美形態(tài)的重要因素。屋蓋的形式是由屋架結(jié)構(gòu)所決定的，從早期的重屋到“階段形”、折面反宇的出現(xiàn)，可以看出凹曲屋面最終成型的結(jié)構(gòu)選擇。

中國奴隸制時代的大型建筑是大叉手直坡屋蓋，屬于茅茨土階階段。大致周時出現(xiàn)因外觀像兩重屋蓋而得名的重屋，漢文獻(xiàn)稱為復(fù)苲或重檐，即在主體屋蓋四周落地架設(shè)防雨披檐[3]。由于當(dāng)時技術(shù)限制，建筑空間過大會導(dǎo)致一般的椽木懸挑出檐深度無法保護(hù)夯土臺基、檐柱甚至墻基不被雨水侵蝕。若采用立于階下的擎檐柱來加深出檐，雖能有效遮蔽風(fēng)雨，但對于跨度較大的宮室來說，會造成建筑體型上屋蓋過大的弊端，而且屋檐過低，不利于采光通風(fēng)。重屋的出現(xiàn)即克服了在茅茨土階的技術(shù)條件下，殿堂建筑空間不斷向高大發(fā)展的諸多矛盾。

表1 古建筑屋頂向柔性轉(zhuǎn)變的重要時期和典型案例

隨著夯土臺基包砌磚石，檐柱改為明礎(chǔ)后，對防雨防潮等要求降低，可以進(jìn)一步提高檐口以接納更充足的陽光，滿足統(tǒng)治階級要求宏大、壯觀的造型需求。檐口提高，披檐連接主體時，構(gòu)成了一種復(fù)合屋蓋，即階梯形。階梯形或稱兩段式的屋蓋形式在漢代已相當(dāng)成熟、是一種程式化的屋蓋形式。典型的案例是四川雅安高頤墓石闕的頂蓋和四川牧馬山東漢墓、河南鄭州二里崗東漢墓中出土的明器。

階梯形的屋蓋形式在當(dāng)時的技術(shù)條件下，要保持重檐與屋蓋坡度平行無誤是比較困難的。重檐或低垂或上反，在實際使用中發(fā)現(xiàn)上反有利于排水、采光后，即成為一種例行的做法。重檐更進(jìn)一步承接主體屋面后，形成了一種特殊的折面反宇屋蓋，實例是旅順南山里東漢墓出土的一件陶屋明器，被認(rèn)為提供了凹曲雛形的標(biāo)本，即早期反宇屋蓋雛形[2]。

雖然對于反宇的認(rèn)識有多種解釋，或認(rèn)為是舉折屋頂?shù)那嫘问?，或是屋面和檐口在開間方向上升翹曲的形式，或是兩段式的折面屋蓋形式，也有人認(rèn)為是后期發(fā)展出來的飛檐形式[4]?？蔁o論怎么解釋反宇的定義，建筑屋蓋從重屋、階梯形到折面屋蓋形式之間的聯(lián)系是存在的（圖1），屋面凹曲的出現(xiàn)和發(fā)展與重屋到折面屋蓋的結(jié)構(gòu)發(fā)展是密不可分的。

圖1 重屋向折面屋蓋轉(zhuǎn)化示意圖

1.2 抬梁式結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)

抬梁式結(jié)構(gòu)的發(fā)展對中國古建筑屋面向柔性曲面轉(zhuǎn)變提供了積極的客觀條件。早期，我國古建筑屋頂是采用大叉手結(jié)構(gòu)的，結(jié)構(gòu)形式限定了直坡的屋面形式。戰(zhàn)國時期，出現(xiàn)了梁上的侏儒柱——“稅”。稅的出現(xiàn)，使原來大叉手屋架下端的聯(lián)系梁轉(zhuǎn)化為承重梁，開始了向抬梁式屋架的過渡，從結(jié)構(gòu)上為屋面的凹曲形式提供了可實行的客觀條件。抬梁式結(jié)構(gòu)，各步架檁高度不一，形成屋面折曲在情理之中。

抬梁式結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)也客觀地促進(jìn)了屋角起翹和出翹的發(fā)展。古建屋頂轉(zhuǎn)角處，檐口微微向上翹起稱為起翹；檐口俯視，角端向外伸出稱為出翹。屋角的起翹和出翹可合稱為角翹4。古建筑屋頂中，原本出檐較大的挑檐在轉(zhuǎn)角處的出挑會更加深遠(yuǎn)，也導(dǎo)致轉(zhuǎn)角處屋面面積和屋頂荷載相對普通開間更大，屋面更有坍塌可能。抬梁式結(jié)構(gòu)中為支挑屋角的出檐，勢必要采用較大的角梁代替普通的椽條作為角上出檐的骨架。角梁的使用進(jìn)一步導(dǎo)致檐椽需要逐步升高以便鋪設(shè)望板，在逐步抬高的椽子下面開始使用枕頭木，屋面凹曲、屋角起翹成為必然。

2 文化審美的主觀選擇

2.1 佛教、道教等自然觀的積極選擇

中國傳統(tǒng)文化秉持天人合一的宇宙觀和物我一體的自然觀，建筑營造中受到天圓地方、象天法地等思想的影響，選擇性地將建筑做成上下兩部分，大屋頂承接天空，向內(nèi)凹曲，上尊而宇卑。諸多文化背景中，佛教文化和道家思想對建筑的影響尤其是對古建筑屋頂向柔性轉(zhuǎn)變的影響極其深遠(yuǎn)。

佛教文化的傳入增強了人們對曲線美的欣賞和接納能力。東漢時期犍陀羅佛教藝術(shù)傳入內(nèi)地，佛教建筑修建到達(dá)輝煌時期。至北魏末年，佛寺已多達(dá)三萬余所，僅洛陽城內(nèi)便有寺廟五百余所。由于犍陀羅佛教藝術(shù)在表現(xiàn)上吸收“希臘佛教式”的種種曲線雕刻，呈現(xiàn)在建筑上就出現(xiàn)了“卷渦式柱頭、獸形柱頂裝飾、須彌座、蓮座、束蓮柱等造型，忍冬、蓮瓣、草、聯(lián)珠等紋飾”[5]，曲線造型開始被人們接受。

道家思想的影響是在剛?cè)岵?jì)和飛升追求上，屋頂最接近天空，屋頂?shù)那€和向上翹起的飛檐具有升騰感，能呈現(xiàn)飛向天空的意象。秦漢時期，黃老學(xué)說盛行，人們對于飛升、升騰多有向往，漢時期飛動已經(jīng)是一大審美特征。楊雄《甘泉賦》中有“歷倒景而絕飛梁兮，浮蠛蠓而撇天”的描述；張衡《西京賦》中也有“反宇業(yè)業(yè)，飛檐獻(xiàn)獻(xiàn)”的記載。屋頂柔性的靈動特征已經(jīng)不單是結(jié)構(gòu)客觀發(fā)展的結(jié)果了，人們對于這種剛?cè)峒婢叩男螒B(tài)已經(jīng)有了主觀上的向往和追求。

2.2 唐宋文化差異下的審美需求

唐宋文化的差異性，使得宋代時期古建筑屋頂?shù)娜嵝悦肋_(dá)到一個巔峰。相對于唐時期的建筑屋頂造型，宋代建筑屋頂更加輕靈，屋面凹曲更大，檐口曲線明顯，須彌座、勾闌、柱礎(chǔ)富有精細(xì)石雕，曲線輪廓柔和，總體呈現(xiàn)柔美、精致、雋秀的格調(diào)。

唐時期所具有的文化特點是民風(fēng)豪邁、文化外向、審美豐滿，與雄渾宏大、莊重沉穩(wěn)的建筑風(fēng)格是相適應(yīng)的。第一，雄渾宏大的建筑形象才能彰顯大唐盛世，過于柔美的建筑屋頂形式反而不合時宜。第二，唐朝人性格豪邁粗獷，審美趨于豐滿，不會過于追求更加柔和的建筑造型?！缎绿茣ぽ浄尽分屑从校骸百F人御饌，盡供胡食”的記載，唐時期胡食盛行，主食普遍崇尚粗大，餅以直徑闊大著稱，肉食也多大塊整體烹制[6]，唐民風(fēng)是豪邁粗獷的。詩人王維《寒食城東即事》中：“蹴鞠屢過飛鳥上，秋千競出垂楊里”；杜甫《清明二首》中：“十年蹴鞠將雛遠(yuǎn)，萬里秋千習(xí)俗同”。唐時期盛行諸多競技活動，社會風(fēng)氣是豪放的。第三，唐時期藝術(shù)作品和現(xiàn)實生活都清晰地反映出，唐人崇尚“豐肥濃麗、熱烈放姿”，崇尚以胖為美的審美傾向。之于建筑造型中，唐時期屋頂凹曲較小，檐口起翹、彎曲適當(dāng)，結(jié)合大斗拱、深出檐所表現(xiàn)的敦厚、沉穩(wěn)形象更適合當(dāng)時的主觀審美傾向。

相反，宋時期民風(fēng)閑雅、文化內(nèi)斂、審美多樣，在建筑上則更加追求柔和，借以表現(xiàn)輕靈優(yōu)雅、柔和秀美、圓轉(zhuǎn)曲折的造型追求。宋時期重文輕武，“滿朝朱紫貴，盡是讀書人”，政治中充斥著詩人氣息?；钭钟∷⑵?、景德鎮(zhèn)瓷器等的出現(xiàn)，廣泛促進(jìn)了文學(xué)的交流和對藝術(shù)的鑒賞水平，文學(xué)欣賞和創(chuàng)作成為時代的主題。再者，宋時期冗兵、冗官、冗費問題嚴(yán)重，社會處于一種閑散逸致的時代。在這種經(jīng)濟(jì)繁榮、風(fēng)氣閑雅、熱衷文學(xué)追求的背景下，進(jìn)一步地追求建筑屋頂?shù)陌记蜗笫呛虾踹壿嫷摹?/p>

3 凹曲屋面的功能性優(yōu)勢

對于已經(jīng)形成的屋面凹曲形式，后人在研究中發(fā)現(xiàn)，其相對于直坡屋面的確具有諸多的優(yōu)勢。在屋頂結(jié)構(gòu)形式已經(jīng)具有凹曲的客觀條件，人為主觀選擇也傾向于凹曲屋面時，屋面凹曲帶來的采光足，排水快、吐水遠(yuǎn)、屋面整體性強、下滑力小等諸多功能性優(yōu)勢是古建筑屋頂轉(zhuǎn)向柔性的又一大客觀因素。

反曲屋面檐口上翹，相對于直坡屋面而言，在矯正屋脊因透視而減低的視覺效果時，也能更大限度地接納陽光（圖2）。其次，屋面凹曲和檐口上翹的形式更有利于快速地排出雨水，《周禮考工記》中即有“吐水疾而霤遠(yuǎn)”的記載。李懷塤、湯國華等學(xué)者更是將古建筑屋面的凹曲形式與17世紀(jì)末于歐洲發(fā)現(xiàn)的最速降線相聯(lián)系，研究證明其排水快于直坡屋面[7]。對于出檐大多是保護(hù)臺基不受侵蝕的早期古建筑來說，凹曲屋面能快速地將雨水排出，有效避免檐口的虹吸現(xiàn)象，是屋面形式的必然選擇。

圖2 曲屋面與直屋面日照范圍對比示意圖

再者，屋面成凹曲狀態(tài)后不僅屋頂?shù)闹匦臅乱苾?nèi)偏[8]（圖3），而且整個屋面上瓦作的總體下滑力相對于直坡屋面是減小的[1]。古時，建筑在屋面上多用布瓦覆蓋，布瓦吸水率高，在雨雪過后，待吸足了水分，屋頂重量就會增大，建筑物的安全受到威脅。《漢書·西域傳》記載，漢時琉璃已經(jīng)使用，琉璃雖不吸水，降雨后屋面荷重不再增加，但琉璃瓦本身就比布瓦更重；宋代時屋面重量就達(dá)到100kg/m2，明清時期則約500kg/m2[1]。在這種情況下，采用有利于增強整個建筑屋頂整體性和穩(wěn)定性的凹曲形式也是必然的。

圖3 曲屋面重心變化示意圖

4 結(jié)語

中國古建筑屋頂由剛性向柔性轉(zhuǎn)變是受時間與空間綜合影響的結(jié)果。當(dāng)重屋、大叉手屋頂結(jié)構(gòu)形式由于其局限性，發(fā)展到兩段式，折面屋頂形式，再到出現(xiàn)抬梁式結(jié)構(gòu)時，古建筑屋頂實際已經(jīng)具備了凹曲的可能性和客觀條件。佛教帶來的曲線審美，道教思想的剛?cè)岵?jì)、飛升靈動，對建筑屋頂轉(zhuǎn)向柔性起到了積極的推動作用。唐宋文化一個豪邁粗獷、一個精致閑雅的差異，使屋頂形式進(jìn)一步向柔性發(fā)展。建筑自身客觀的條件，文化背景下人為的積極選擇和凹曲屋面具有的功能性優(yōu)勢是中國古建筑屋面轉(zhuǎn)向柔性的重要影響因素。

注：

1法國考古學(xué)家與建筑理論家卡特關(guān)爾·德·昆西于1803年《埃及建筑史》中提出建筑起源的三個原型：棚屋、洞穴、帳篷。

2葉茨在《中國建筑文獻(xiàn)》中重申萊姆普瑞的觀點：中國屋頂?shù)男蜗笫菍ι紭渫庑蔚哪７隆?/p>

3異地起源包括印度起源論和南方起源論，南方起源猜想對于起源地有東南亞和中國南部兩種觀點。

4“角翹”一稱引自賈洪波《中國古代建筑的屋頂曲線之制》一文的提法。

圖片來源：

圖1：根據(jù)《楊鴻勛建筑考古學(xué)論文集》627—629圖重繪。

圖3：根據(jù)筱華《屋面凹曲最速降線及其它》（《古建園林技術(shù)》，1992（1）：14-16）重繪。