張建新,殷 杰
(揚州大學 建筑科學與工程學院,江蘇 揚州 225009)
揚州位于長江和京杭大運河交匯處,是南北地域文化交界之地的運河城市。因此,揚州的傳統(tǒng)民居在歷史的發(fā)展中逐步演變出獨特的“南秀北雄”的特色。
中國傳統(tǒng)民居的排架形式通常分為抬梁式排架和穿斗式排架,而揚州卻在這兩種排架的基礎上,形成當?shù)氐奶厣偶苄问健┝菏脚偶?見圖1)。
圖1 穿梁式排架
穿梁式在一些地區(qū)也稱“插梁式”,這一概念最早見于孫大章先生的《民居建筑的插梁架淺論》,他提出插梁式是承重梁的梁端插入柱身(一端或兩端插入),與抬梁式的承重梁頂在柱頭不同;與穿斗式的檁條頂在柱頭,柱間無承重梁僅有拉結作用的穿枋也不同[1]。
本文基于傳統(tǒng)木結構建筑的梁柱檁等基本構件分析揚州地區(qū)穿梁式排架的特征,并對其形成的原因進行探討。
2.1.1 抬梁式排架
抬梁式排架在北方地區(qū)出現(xiàn)較多,如山西、河南、東北等地區(qū),但在安徽、蘇州、廣東也有部分出現(xiàn)[2]。所謂“抬梁式排架”,即為“柱上擱梁,梁上擱檁”,整體建筑的荷載由檁傳遞至梁,再傳遞至柱,層層遞進,稱之為“抬梁”。
2.1.2 穿斗式排架
穿斗式排架在南方地區(qū)出現(xiàn)較多,如江西、四川、湖南以及安徽、江蘇部分地區(qū)。所謂“穿斗式排架”,即為檁放置于柱上,由柱直接承受檁的重量,整體建筑荷載由檁直接傳遞至柱,柱之間以枋拉結,沒有梁的存在。
2.1.3 穿梁式排架
揚州地區(qū)傳統(tǒng)木結構建筑最常出現(xiàn)的便是“穿梁式”排架。所謂“穿梁式”,既有梁,又有枋,檁直接放置于梁上,梁與柱通過榫卯連接。一般金柱、中柱的檁條下有“長機”或“短機”,一方面起到橫向拉結柱的作用,另一方面也將檁條與柱頭連接。多個排架之間均以水平連接構件連接,形成建筑的整體空間形制。
2.2.1 柱構件
揚州地區(qū)的柱類構件根據(jù)位置不同可分為檐(廊)柱、步柱、金柱、中柱等,與《營造法原》和《清式營造則例》相比,柱的形制三者均以圓柱為主,方柱使用較少,但做法上有所區(qū)別。
《營造法原》中,柱一般是直柱,不做卷殺、升起、收分、側腳,柱頭做箍頭榫,兩側做燕尾榫,接梁下連機,檐柱徑為大梁9/10或面闊2/10。
《清式營造則例》中,柱不做卷殺、升起,但有收分、側腳。柱頭也做箍頭榫、燕尾榫,饅頭榫等,但兩側接枋,少有連機,檐柱徑約為面闊7/100。
揚州地區(qū)圓柱的做法與二者的區(qū)別在于收分的處理?!稉P州民居營建技術》介紹了揚州地區(qū)柱的兩種上下收分形式。第一種為,柱子從下面為大頭到上面小頭直接收分,中間不彎收;第二種為,柱子的下段為直段,在上段1/2或1/3開始收分[3]。揚州地區(qū)圓柱收分約1/100,不做卷殺、升起、側腳,柱頭采用箍頭榫、燕尾榫,下接墊枋或替木(見圖2)。
圖2 何園明楠木廳柱
2.2.2 梁構件
揚州地區(qū)的梁類構件根據(jù)位置不同可分為川(短梁)、柁梁、月梁等。
《營造法原》中,梁構件的圓作、扁作做法略有區(qū)分。圓作梁端部做剝?nèi)?,梁下做挖底,微微起拱,多見于等級較低建筑。扁作梁做剝?nèi)⑼诘?,但梁端做卷殺,且扁作梁通過坐斗架于柱上,多見于等級較高建筑。
《清式營造則例》中,梁構件基本以扁作為主,端頭做檁椀,鼻子榫,下刻海眼,做滾楞,形態(tài)規(guī)整,裝飾較少。
揚州地區(qū)圓作梁的底面呈圓弧狀,拱勢向上,一般為跨度的8/100,圓梁與柱頭連接部位的底面做一平面,稱“平底”,方便與柱頂結合(見圖3)。整體做法近似《營造法原》圓梁做法,但局部有所調(diào)整。首先在跨度上,揚州地區(qū)圓作梁的跨度一般為8/100,而《營造法原》中的起拱一般在1/300~1/150。其次,揚州地區(qū)圓作梁的梁端較少做剝?nèi)?,而《營造法原》中的梁的剝?nèi)龇ㄝ^為常見。最后,揚州地區(qū)梁分為有挖底和無挖底兩種,不做挖底的形式為主,而《營造法原》中的梁以做挖底為主。
圖3 瘦西湖小金山梁
2.2.3 檁構件
《中國古建筑木作營造技術》稱:“桁與檁名詞不同而功能一樣,斗拱的大式建筑中,檁稱為桁,無斗拱大式或小式建筑則稱檁”[4]。揚州地區(qū)的檁類構件根據(jù)位置不同可分為檐檁、步檁、金檁、脊檁,挑檐檁等。
《營造法原》和《清式營造則例》中檁條的做法相差無幾,皆為圓作,檁端做燕尾榫。但在《營造法原》中,檁徑根據(jù)開間而定,為開間1.5/10,而《清式營造則例》中根據(jù)檐柱徑而定,小式建筑檁徑即檐柱徑。
揚州地區(qū)的檁與《營造法原》和《清式營造則例》做法大同小異。首先,揚州地區(qū)的檁因屬民間做法,一般以自然木料為基礎稍稍砍刨,檁端會大小不一。其次,在制作時,直徑應以細端為準,除明間檁的兩端直徑差需控制在10 mm,其余如次間差距可稍大,其檁徑也依據(jù)房屋開間面闊而定,尺度較小,檁徑一般為200 mm。最后,《揚州民居營建技術》中介紹到,揚州地區(qū)的檁在砍出底面后,會做出1/200~1/300的起拱,這一特征區(qū)別于《營造法原》和《清式營造則例》中做法(見圖4)。
圖4 瘦西湖小金山檁
2.2.4 枋構件
傳統(tǒng)木構建筑的枋類構件分為開間方向和進深方向的枋,揚州地區(qū)多以開間方向的枋為主,此時的枋位于檁下,起連接作用。進深方向的枋(如隨梁枋)多在大式大木建筑出現(xiàn),揚州傳統(tǒng)民居中常只有梁,隨梁枋較少。
《營造法原》中,枋僅用于廊枋和步枋,上接夾堂板,當廊枋上直接置桁時,該枋稱拍口枋。此外,《營造法原》中,承重且起連接作用的構件還有“連機”,一般位于廊桁和步桁之下,通過夾堂板與枋相連。
《清式營造則例》中,枋主要用以輔助穩(wěn)定柱子和梁,通過檁下的墊板與檁連接,不直接接于檁下,其功能類似于《營造法原》中廊枋、步枋,但尺寸根據(jù)檐柱徑而定。
李新建[5]《蘇北傳統(tǒng)建筑技藝》中描述到,揚州地區(qū)的枋一般位于檁條下皮,用于輔助檁條受力,木枋兩端插入檁下柱內(nèi)。其通長時稱其為“墊枋”、“墊木”(見圖5),不通長的短枋則稱“替木”(見圖6)。一般情況下,揚州地區(qū)除金檁下不用墊枋,其余位置均做墊枋。墊枋多用于明間主要部位,替木多用于明間次要位置及次間,整體做法與《營造法原》中連機、短機幾乎一致。
圖5 何園琴棋書畫墊枋
圖6 何園明楠木廳替木
2.3.1 柱構件榫卯
《中國古建筑構造技術》[4]中柱類榫卯包括管腳榫、套頂榫、瓜柱柱腳半榫、饅頭榫和柱頭檁椀,揚州地區(qū)常見柱類構件榫卯為管腳榫、箍頭榫和柱頭檁椀(見圖7)。
可見,工況5為最不利組合,在工況5作用下,塔體底部最大應力為77MPa,進口煙道矩形孔與塔體連接處最大應力為121MPa,應力集中部位最大應力的校核條件按Smax<1.5[σ]考慮,對于工況5,Smax=121<1.5×113=170MPa,滿足強度要求。
(a)管腳榫(半榫)
(b)柱頭檁椀
(c)箍頭榫
2.3.2 梁構件榫卯
《中國古建筑構造技術》中梁類榫卯包括大進小出榫、半榫、半榫壓掌榫、階梯榫、檁椀和鼻子榫,揚州地區(qū)常見梁類構件榫卯為大進小出榫、半榫、半榫壓掌榫、檁椀等(見圖8)。
(a)大進小出榫(透榫)
(b)半榫
(c)半榫壓掌榫
(d)檁椀
2.3.3 檁構件榫卯
《中國古建筑構造技術》中的檁類榫卯包括燕尾榫和十字卡腰榫,揚州地區(qū)俗稱“扣榫”和“栲膠”(見圖9)。
(a)燕尾榫(扣榫)
(b)十字卡腰榫(栲膠)
2.3.4 枋構件榫卯
《中國古建筑構造技術》中的枋類榫卯包括燕尾榫、箍頭榫、大進小出榫、半榫和十字刻半榫,揚州地區(qū)的常見枋類構件榫卯以燕尾榫為主,其他榫卯使用較少。
揚州地區(qū)榫卯節(jié)點的基本類型與《營造法原》《清式營造則例》中的相似,其做法基本沿襲二者,匠師在制作時也會參照上述書籍,但簡化部分復雜做法,使其適應性更強。
揚州地區(qū)傳統(tǒng)木結構建筑排架依據(jù)進深不同,可以分為三架梁、五架梁和七架梁(見圖10)。
(a)三架兩柱式
(b)五架兩柱式
(c)五架三柱式
(d)五架四柱式
(e)五架五柱式
(f)七架四柱式
(g)七架五柱式
(h)七架六柱式
(i)七架七柱式
三架梁,前后兩步架,兩柱落地,揚州地區(qū)一般用于連廊或者廂房之中,配合正屋使用。
3.1.2 五架梁
五架梁,前后四步架。自洪武年間開始,民居建筑的形制便一般不得超過五架梁,故此類型是中國傳統(tǒng)民居最常見的類型。揚州地區(qū)的排架以五架梁為主,一般用于明間、次間,偶有梢間,作正房使用,其柱落地形式分為兩柱、三柱、四柱、五柱這四種落地方式。
3.1.3 七架梁
七架梁,前后六步架。官式建筑中的七架梁為一根通長木料架于前后檐柱之上,而揚州地區(qū)七架梁則是在五架梁的四步架基礎上,前后各繼續(xù)延伸出一個步架,形成六步架。因此,它也具有五架梁的基本屬性,多在正屋的明間、次間、梢間使用,落地形式分為四柱、五柱、六柱、七柱四種。
總體來說,揚州地區(qū)傳統(tǒng)木結構建筑的排架核心是五架梁,七架梁可視為為了滿足生活需要而在五架梁的基礎上做出的變化,與《營造法原》和《清式營造則例》中所記載的傳統(tǒng)民居形式基本相似。
揚州傳統(tǒng)民居中,榫卯構件之間的搭接方式類別主要包括:梁、柱、檁、枋四者間的相互搭接,而揚州地區(qū)傳統(tǒng)民居中榫卯的搭接方式可初步分為柱檁節(jié)點、柱檁枋節(jié)點、梁柱檁枋節(jié)點。
3.2.1 柱檁節(jié)點
柱檁節(jié)點包括檁與檁之間、檁與柱之間的搭接,此類搭接方式多見于揚州地區(qū)不做梁墊的金檁下,其榫卯包括:半榫、燕尾榫(見表1)。
表1 柱檁節(jié)點
3.2.2 柱檁枋節(jié)點
柱、檁、枋三者間的搭接是較為復雜的部分,包含的榫卯構件也較多,整體的榫卯交接與上述柱、檁節(jié)點十分類似。在實際制作時,其做法也與童柱、檁條二者直接搭接的形式類似,僅是將燕尾榫的位置由檁條調(diào)整至枋上(見表2)。
表2 柱檁枋節(jié)點
3.2.3 梁柱檁枋節(jié)點
梁、柱、檁、枋四者間的搭接是基于柱、檁、枋三者搭接的變化形式,與柱檁枋節(jié)點相比,不同之處僅在于增加了梁的穿插(見表3)。
表3 梁柱檁枋節(jié)點
中國傳統(tǒng)民居建筑的營造技術與當?shù)氐慕ㄖ牧鲜敲芮邢嚓P的,木材作為傳統(tǒng)民居建筑最基本的材料,很大程度上影響了當?shù)氐膫鹘y(tǒng)營造技術。揚州地區(qū)傳統(tǒng)民居建筑中最常見的木材是杉木,因其具有不易蟲蛀、耐腐蝕以及易加工但不易變形的特點而廣泛使用。
對比抬梁式排架、穿斗式排架和穿梁式排架的用料尺寸可以發(fā)現(xiàn)以下特點:首先,抬梁式排架多見于官式建筑以及部分民居的廳堂中,因其要求空間開闊,落地柱較少,故木材的用料較大,直徑一般超過300 mm;其次,穿斗式排架多見于地方民居建筑的居室以及邊縫貼,無需貫通空間,落地柱較多,故木材的用料較小,直徑一般低于200 mm;最后,穿梁式排架作為抬梁式排架和穿斗式排架相結合的過渡產(chǎn)物,中縫貼及邊縫貼均可使用,故其木材用料均勻適中,直徑一般為200~300 mm。
此外,當排架中落地柱的數(shù)量增加時,其所需的木料直徑便會減少。以七架梁為例,當七架梁僅有四柱落地時,其柱徑一般約為220 mm,而當七架梁七柱均落地時,其柱徑一般為160 mm。
總體而言,揚州地區(qū)穿梁式排架在營建時會大料、中料、小料三者混合使用,但以中料、小料為主,大料使用較少。
揚州傳統(tǒng)民居的營造技藝兼南北之長、官民之巧,在長久的歷史發(fā)展中演變出獨特的穿梁式排架,而梁柱檁等主要構件及其榫卯節(jié)點以及由其形成的不同排架在營建過程中起著重要的支撐作用,分析排架、構件及其榫卯節(jié)點可以發(fā)現(xiàn)幾點特征:首先,揚州傳統(tǒng)民居的構件用料以圓作為主,扁作做法在民居中較少見,其多見于廳堂寺廟等形制較高的建筑;其次,揚州傳統(tǒng)民居的在營建時,整體以中料和小料為主,在制作大梁、落地柱等時,會選擇使用大料和中料,在制作童柱、替木等時,會選擇使用小料;最后,揚州傳統(tǒng)民居的構件和榫卯節(jié)點同時混用《營造法原》和《清式營造則例》中的做法,但因《清式營造則例》中扁作做法較多,故揚州地區(qū)的做法多參照《營造法原》。
揚州地區(qū)的穿梁式排架是基于穿斗式和抬梁式排架衍生出的排架形式,它既免于穿斗式排架枋的拉結形式,又不依賴梁作為承重結構,是當?shù)亟橙嗽谘匾u傳承過程中逐漸形成的獨具特色的排架形式。
[ID:012968]