木构件在古建筑中的分类及作用
建筑中的木构件是指以木为材料,以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、桁、檩、枋等是其起主要结构作用的构件‚且之间以榫卯相接,那么柱、桁、檩、枋等即是木构件。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。
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、檩、枋等组成。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。
1:水平构件
中国古建筑的水平构件主要有梁、檩、枋。古代官员等级
(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:
①按照本身所负载的桁的数量来命名。如三架梁、五架梁、七架梁。
②按照本身形态来命名的主要有月梁。即梁栿做成“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栿多采用月梁形式。
③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。
④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桁。桁上承椽子。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。
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,四角内䫜,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,即径两材一契,余屋,即径一材一契至两材。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“材”“契”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 | 梁 | 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 | |||
檩 | 按其所在位置 | 挑檐檩(桁) | |
正心桁(檩) | |||
枋 | 按照其所在位置 | 额枋 | |
地栿 | |||
內额 | |||
垂直构件 | 柱 | 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 | |||
二、木构件在古建筑中的作用
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,再由柱传至基础,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。
③斗拱用于室内向两端跳出,有缩短梁枋跨度,分散梁枋节点处剪力的作用。
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。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。
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。
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