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木构件在古建筑中的分类及作用

发布于:2022-08-16 16:23:16 来自:园林景观/园林绿化养护 [复制转发]

建筑中的木构件是指以木为材料榫卯为搭接方式的结构部件。例如在中国的木建筑功能体系中柱、等是其起主要结构作用的构件?且之间以榫卯相接那么柱、等即是木构件。中国的木构建筑结构构造遵循着力学和美学相结合的原则。这个原则和现代建筑的功能主义“实用就是美”的理论在大体上是相吻合的。中国的木构建筑经过了历史的验证和不断改正,形成了相对稳定的形制。

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一、古建筑中的水平构件及垂直构件



中国木构建筑主要承重部分为大木作由柱、梁、等组成。同时又是木建筑中比例尺度和形体外观的重要决定部分。其形制与特点在很大情况下决定了中国木构建筑稳重而不失细节规则而不呆板的形态。


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1:水平构件


 

 

中国古建筑的水平构件主要有梁、


1梁:是沿建筑进深方向设置的构件梁架是架设在前后檐柱或前后金柱上的部件;梁是承上启下的重要承重构件在建筑力学上属于压弯构件。清朝时期其横断面接近方形而宋制不同其高宽比大概为3:2南方的梁也有不少采用圆形材以节约木材。在宋时梁亦称为栿。常见梁的名称有以下几种命名方式:


按照本身所负载的的数量来命名。如三架梁、五架梁、七架梁


按照本身形态来命名的主要有月梁。即梁做成新月形式其梁肩呈弧形梁底略上凹。汉代则称为虹梁。梁侧常常做成琴面并施以雕饰外形美观秀巧。宋前大型殿阁建筑中露明的梁多采用月梁形式。


以其两头的形式命名的主要有抱头梁和挑尖梁。这两种梁都是在有走廊的建筑中的短梁这种梁不承重只起连接作用。


还有以梁所在位置来命名的如递角梁、角梁、太平梁、采步金梁等。递角梁是应用在建筑转角部位的构件而角梁则是四面坡、六面坡、八面坡的屋顶架构上凡两面斜坡相交处为屋面的斜脊下面的基础木构件。


2)檩:也称为桁,其断面为圆形大多沿面阔方向设置安装在各梁的端头在庞殿顶歇山顶攒尖顶建筑上有沿进深方向设置的上承椽子。其命名是由所在的位置决定的。如位于斗拱的外椽架上。如位于斗拱的外椽架上,上呈檐椽的檩叫挑檐檩(桁)。位于斗拱中线上的桁,上承檐椽的檩叫正心桁(檩)。


3)枋:截面为长方形。在木构架中既作为受力构件,也作为连接构件,还有两种作用都皆备的枋。按照其在构架中的作用有三种类型。其名称也大多按照其所在位置来命名的。它是柱上联络与承重的水平构件。南北朝及以前大多置于柱顶,隋唐以后才移到柱间。有时两根叠用,清代上面的叫大额枋,下面的叫小额枋,两者之间填以垫板,使用于内柱间的叫内额,位于柱脚处的称为地栿。唐代的阑额断面高宽比约为2:1,侧面略呈曲线,谓之琴面,阑额在角柱处不出头,到了宋金时期,阑额断面比例约为3:2,出头有出锋或近似后代霸王拳的样子。明清额枋断面近于1:1,出头大多用霸王拳。阑额的出头,大大改善了柱上部的结构与构造状况,是木架结构的发展与进步的表现。


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2:垂直构件




中国古建筑中的垂直构件主要是柱。


柱是承受建筑物上部重量的直立杆体。就位置而言有檐柱、金柱、中柱、山柱之别。根据式样的不同又有圆柱包括直柱与梭柱、八角柱包括正八角柱、小八角柱)、方柱(包括梅花柱)、瓜楞柱、雕龙柱多种。由于构造不同又有单柱和拼合柱两类。方柱始于秦朝,汉代用石柱又增加了八角、束竹、瓜楞及人像柱等柱式。唐中期后,几乎不用方柱,宋以圆柱最多,另有八角柱和瓜楞柱。《营造法式》有梭柱的做法,但宋以后,梭柱已不多见。北宋出现了在木柱上雕刻蟠龙的蟠龙柱,而小八角柱则很难见到。元以后的重要建筑大多用直柱。明清时所用方形擎檐柱,四角内?,叫作梅花柱,其所用雕龙柱,多为石制。为了使建筑有更好的稳定性,宋代建筑规定外檐柱在前,后檐均向内倾斜柱高的10/1000,在两山向内倾斜8/1000,而角柱则向两个方向都有倾斜。这种做法称作“侧脚”。如为楼阁建筑,则楼层于侧脚上再加侧脚,逐层仿此向内收。


而柱的断面高度与建筑尺度的关系在《营造法式》中已有规定凡用柱之制若殿阁即径两材两契至三材若厅堂柱即径两材一余屋即径一材一至两材。若厅堂等屋内柱皆随举势定其短长以下檐柱为则。其中提到的”“都是宋代建筑中的计量单位。


附:古建筑木构件分类表


水平构件

按照本身所负载的桁的数量来命名

三架梁

五架梁

七架梁

按照本身形态

月梁

直梁

以其两头的形式

挑尖梁

抱头梁

以梁所在位置

递角梁

角梁

太平梁

采步金梁

按其所在位置

挑檐檩(桁)

正心桁(檩)

按照其所在位置

额枋

地栿

內额

垂直构件

按其位置

檐柱

金柱

都柱

按照式样

圆柱(包括直柱与梭柱)

八角柱(包括正角柱,小八角柱)

方柱(包括梅花柱)

瓜楞柱

雕龙柱

按照构造

单柱

拼合柱


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二、木构件在古建筑中的作用

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1:木构件的支撑作用



1)斗拱的支撑作用


归纳起来大致有以下几点


①斗拱作为大型或较大型建筑柱子与屋架之间的承接过渡部分承受上部梁架屋面的荷载并把荷载传导到柱子上再由柱传基础具有承上启下传导荷载的作用。


②斗拱用于屋檐下向外出挑承挑外部屋檐可以使出檐更为深远而建筑物深远的出檐对保护柱础墙身台基等免受雨水的侵蚀有重要作用。


斗拱用于室内向两端跳出有缩短梁跨度分散梁节点处剪力的作用。


④斗拱用于檐下包括室内梁架之下在建筑物上下架构之间形成一层斗拱群。这一层由纵横构件方形升斗组成的颇有弹性的结构层就像一层巨大的弹簧垫层组成可以吸收纵横波的空间网架结构对于增强建筑物的抗震性能十分有利。


2)斜向构件对建筑的支撑作用


在中国方位的四象概念、礼制中的中正概念及施工中的层叠式铺设的影响下,斜向构件一方面隐藏在墙体或暗层中,一方面又逐渐退化而以别的构件的形式出现。这样中国建筑的屋面虽然是斜的,但是内部构架及后期建筑的可见部分都呈现出一种横平竖直的基本秩序和稳定感,常缺少可靠的解决稳定的支撑体系,尤其是悬山及硬山式的排架式构架,一旦榫卯松动,倾斜就常发生。但是在民间建筑中,却保留了相当多的斜向支撑,从这一方面来说,民间的建筑逃避了明清官式建筑一味强调形式而不懂变通的迂腐,从而使得中国的民间建筑至今散发着迷人的光辉。

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2:木构件的装饰作用



1)建筑美的三种视觉距离


中国的建筑物在视觉的意义上,其表现出来的形体应该由远、中、近三种不同的距离来衡量。而作为建筑物的主要结构部分木构件其对视觉的意义也体现在这三种不同的距离上。


远观时,立面构图融合成一个剪影,看到的是它的轮廓线,与天空相对照,就形成了所谓的天际线。在中国古典建筑中,无论什么建筑,很少是简单的几何图形的盒子式的外形,它的屋顶永远都不会是一些平坦的线条。因此,外轮廓线永远是优美的,柔和的,给人一种千变万化的效果。这时候木构件的装饰作用只是作为一个和谐整体的一部分,隐晦的显示出统一的曲线。


中国的古典建筑是没有充分注意到中距离的视觉效果的。原因是很少有建筑物可以在中距离中充分显示自己的全貌。因为在“庭院式”的平面形制中,建筑主体被关闭在院墙和大门之内,在外常常只有在树梢之上露出一些屋顶轮廓。一般情况下,街道上的行人是很少有机会欣赏到整座房屋的全貌的。在中距离的视线当中,建筑物是以一个个“体量”来体现外观的。


大部分建筑的立面都是基于构成院子内部的景色而设计的。人们欣赏到建筑物的外形的距离是受到院子大小限制的。而中国的设计者早给人规定了一个最适宜观看的位置。这个时候就是近观,雕梁画栋,栾栌交错,阳马承阿,都可以清楚的看到了,槅扇、雀替、雕栏、丹犀等精巧的形状和肌理都一一呈现于眼前。在院中,大小官员因此也要下马,自然任何人都以步行的运动速度来体验建筑物所构成的环境,所有的装饰都来的很精致,很巧妙,即使无心也会为此所吸引。


2)近观的木构件的美


在满足功能的前提下几乎所有中国建筑构件的形制都是经过美学上加工的。它们一方面不失其原本的功能形状同时又显现出极为丰富的装饰趣味。中国建筑中的每一个木构件它们都各自有自己长久的演化历史。它们的形状它们的构造方式都是经过数以百年甚至千年的考验的。总的来说中国建筑的构件都是倾向于将来自力学要求的几何图形的功能形状改变成为一系列柔顺的曲线也许是想借此改变由规则整齐的构造而带来的呆板的感觉,直线的主体和一系列曲线的构件就成为有趣的对比,这符合中国传统的美学观点,相反的意念交替的出现——刚中带柔,柔中带刚。

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3:木构件的标识作用



1)“标准化”的构件


中国建筑的模数制集中反映在《营造法式》中以材为祖这一句话上所谓以材为祖就是木构件的许多尺寸都是皆以所用之材之分以为制度焉即这些尺寸是根据设计时候对该建筑所选用的某一等级的及相关尺寸为依据来确定的。 虽然在各个等级上各个构件用材的规定相同但是不能认为高等级的建筑是低等级建筑的按比例放大。因为在宋代用不同等级的材反应不同的间数常以间数与等级相关联。间数不变而只将尺寸放大的不算提高等级。


在宋代饱含了三个方面的内容其一是指设计时选用的作为制约全建筑主要尺寸的木构件的等级其二是指反映该等级的标准断面的木构杆件其三是以该标准断面杆件为基础的木构构件。即使到了清代无论是《清工部营造则例》《营造算例》还是姚成祖的《营造法源》都记载了构件断面多以某种基本模数(如斗口、柱径)为计算依据,证明了中国建筑始终保持着模数制标准化的用材制度。


2)标准化的构件与其对应的建筑等级


宋代已对各种的长度卷杀作了详细的规定而且规定了拱昂等构件的用材制度并将材的高度划分为15°,宽度为10°,作为建筑尺度的衡量标准。在宋《营造法式》里斗拱的用材中我们可以看出建筑的等级


宋《营造法式》中的材

材的等级

截面尺寸

建筑等级

一等材

9寸,厚6

9间或11间大殿

二等材

8.25寸,厚5.5

5间或7间大殿

三等材

7.5寸,厚5

3间或5间大殿,7间厅堂

四等材

7.2寸,厚4.8

三间殿,5间厅堂

五等材

6.6寸,厚4.5

用于3间小殿,3间厅堂

六等材

6寸,厚4

用于亭榭或小厅堂

七等材

5.25寸,厚3.5

用于小殿或亭榭

八等材

4.5寸,厚3

用于殿内藻井或小亭榭


而到了清代斗拱以坐斗斗口宽度为标准分为11等。在大式建筑中用斗口宽度作建筑及构件尺度的计量标准。其用材的总体趋势是由大变小。


建筑的等级与用材是互相对应的我们可以根据现存的建筑与它所用的材的等级推算出当时的一种对应关系但当建筑残缺不齐的时候我们可以根据建筑的年代与用材的等级推导出当时建筑的等级。这也是木构件的一种标志作用的体现 。


清朝斗口等级

斗口等级

截面尺寸

建筑等级

一等斗口

8.4寸,宽6

未见实例

二等斗口

7.7寸,宽5.5

未见实例

三等斗口

7寸,宽5

未见实例

四等斗口

6.3寸,宽4.5

城楼

五等斗口

5.6寸,宽4

六等斗口

4.9寸,宽3.5

殿宇

七等斗口

4.2寸,宽3

八等斗口

3.5寸,宽2.5

九等斗口

2.8寸,宽2

小建筑

十等斗口

2.1寸,宽1.5

十一等斗口

1.4寸,宽1


3)礼制建筑中构件的标志意义


在传统的中国观念上除了将整个建筑形制本身看做是礼制的内容之一外,同时另外也产生了一系列由“礼”的要求而来的“礼制建筑”。这种建筑形式一般是指《仪礼》上所需要的建筑物或者建筑设置,例如为“祭祀”所设的郊丘、宗庙、社稷、名堂、辟雍、学校等等。而在这些建筑中,构件往往是一个主要的象征主义的承载体。


例如北京天坛。是由圜丘、祈年殿、皇穹宇三组建筑物构成。祈年殿的平面和蓝色的琉璃瓦象征着天井口四根柱子代表四季十二根金柱代表一年十二个月十二根檐柱代表一日十二个时辰。至于圜丘部分则不论坛面台阶所用的石块都是九的倍数。因为古代以一、三、五、七、九阳数”;而以极阳数。这些都是构件的形态或者数量在建筑中的标志作用。


文章来源:《中国古代木构件形态研究》--姚伟伟


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