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南方民居建筑木结构特点

2024-06-20 14:16小城镇建设14187孙大章

  过去建筑史学界对传统建筑大木结构的调查与总结不够详尽,尤其是对民居、祠堂、书院、会馆等民间建筑更是论述的不够,仅从大略的概念出发,认为可分为两大体系,即抬梁架(北方)、穿斗架(南方)。在古建筑调查报告中,分析构架形式时也以此为据来命名地方各式构架,实际并不能准确地表明其结构特点,含混之处甚多。


  中国地域辽阔,人口众多,历史悠久,各地匠师传承不同,发展进化。各异,因此,对造成木构结构方法及其各种形制,很有必要进一步总结。插梁式构架的结构特色即是承重梁的梁端插入柱身(一端插入或两端插入),与抬梁式的承重梁顶在柱头上不同,与穿斗架的檩条顶在柱头,柱间无承重梁,仅有拉接用的穿枋的形式也不同。


  具体讲,即是组成屋面的每一檩条下皆有一柱(前后檐柱及中柱或瓜柱),每一瓜柱骑在(或压在)下面的梁上,而梁端插入邻近两端的瓜柱柱身,顺此类推,最外端两瓜柱骑在最下端的大梁上,大梁两端插入前后檐柱柱身。为加大进深,尚可增加廊步,以及用挑出插栱的办法,增大出檐。在纵向上亦以插入柱身的连系梁(寿梁、灯梁、楣梁)相联,成造构架。插梁架的山面柱架往往增加通高的中柱,变成两个半架拼合,增加了刚度。这种构架与抬梁架一样,在文献及工艺上并无固定称谓,为研究分类的需要,著者暂时名之为插梁架(图1)。


图1插梁式架构示意图


  插梁架兼有抬梁与穿斗的特点:它以梁承重传递应力,是抬梁的原则;而檩条直接压在檐柱、金柱或瓜柱的柱头上,而瓜柱骑在下部梁上,部分梁枋仅有拉接的作用,这些都具有穿斗架的特色。插梁架没有通长的穿枋,其构件亦较粗厚,其施工方法也与抬梁相似,是分件现场组装而成。


  插梁架多通行于东南沿海地区,如浙江、安徽、福建、广东、广西、台湾等地。这些地区多为气候温湿地带,屋面厚度较薄,屋面荷载较小;同时为减小台风及季风的影晌,屋面坡度尽量做的平缓,例如福州地区有的民居厅堂坡度仅为1:3,约计为18.4°。由于历史的、社会的审美观念的变化,各地的插梁架形式也是多种多样,试举数例说明。浙江东阳民居的插梁架用料肥大,梁身呈月梁形,梁头卷曲如象头,以大斗承托各架梁端,不显瓜柱形制,前廊做轩顶,脊檩处设有抱檩花板(图2)。


  而皖南徽州民居的厅堂插梁架亦用肥大的月梁,弯曲度较缓,以瓜柱托梁端,用抱檩的的云形花板,应该说与东阳插梁架有共通之处,两者之间何地为主导尚不清楚。但清代晚期的徽州建筑多内设轩顶,形成真架、草架并列,是其发展变化之点。福州民居插梁架的屋面坡度甚缓,穿枋较多,用料扁薄,没有雕饰构件,具有明显的穿斗架的风格,但穿枋中用曲木甚多起到一定的装饰作用(图3)。至于清代晚期的福州民居厅堂,亦时兴满雕的厚重的月梁及曲梁。闽南、潮汕及台湾的插梁架为一个系统,彼此又互相影响。闽南民居厅堂构架的瓜柱构件多设计成瓜筒形式,上部顶托三架梁,瓜叶飘下,裹包着下边的大梁,瓜筒形制多种多样,是闽南建筑的一大特色。潮汕地区瓜柱多呈圆柱状,各级托梁为微弯的矩形断面的月梁,两端入柱(中柱、金柱或瓜柱),瓜柱身微呈梭形,有藤条圈加固(图4)。


  个别大型厅堂或庙宇,其瓜柱部分变化成叠斗造,即由一系列由大到小的“斗”叠置而成,各斗之间可承插横向的梁、枋、束木及纵向的梁、枋(寿梁、灯梁)及托挑的斗栱。这种叠斗造的历史渊源尚不明了,初步估计应与宋代南方兴盛的“大佛样”建筑有关。而台湾的插梁架多为大陆闽南、潮汕两地匠人的作品。其瓜柱部分有柱状、瓜状、叠斗状等不同形状,有的还组合在一起应用。大梁喜欢用平直的圆形构件,不作月梁,而束木(即联系相邻两瓜柱间的单步梁)则多为月梁形状。最有特色的是在束木及通梁之下加设一根束随或通随(即为一根扁长的随梁枋),随木遍身施以通透的木雕,完全成为一根装饰木件(图5)。插梁架的形制也通行于广西、海南等地,形制简单,但结构交结明确。


图2浙江东阳白坦乡务本堂构架


图3福建福州埕宅大厅插梁式构架


图4广东潮州民居构架


图5台湾台中潭子乡摘星山庄厅堂木构架


  在插梁架与北方抬梁架过渡地区,也存在着交混的现象。例如苏州民居构架基本为抬梁式,但在采用内檐轩顶天花结构时也应用了部分插梁架的方式。又如陕南地区,即秦岭与大巴山之间地区,气候温润,其民居构架,即有抬梁式也有插梁式。另外四川地区自清初以来各地移民甚多,南北交溶,所以其民居的构架也是形制繁多,各类皆备,是一特殊的技术现象。


  从技术角度看,插梁架存在诸多的有利因素。例如插梁架的结构稳定性显然优于抬梁架,因为它有多层次的梁柱间插榫,并且用柱中销、羊角销等销木将入柱的榫头固位,克服了横向位移。有些建筑为了增加稳定性,在大梁下边另加一道或二道插梁,使构架更为坚稳。从承载角度看,由于步架小(约为80—100厘米左右),用料大,承载是可靠的。虽然承重梁的入柱榫头较梁截面减少了2/3,降低了端部抗剪能力,但杉木横纹抗剪能力极强,故也无大碍。从用料来看,插梁架较穿斗架构件断面增大较多,但为获得大空间的室内环境,也是必要的。


  插梁架另有一特色与抬梁架、穿斗架不同,即是屋面檩位与各层托梁的端头位置并不一致。檩位坡度平缓,梁端位联线坡度陡峻,这样可以使各层梁枋间隔舒展开来,解决了强风地区屋面要求平缓与梁枋构件安排之间的矛盾,同时有利于艺术加工,增强室内结构艺术的创造余地(图6)。插梁架皆为彻上明造,屋架暴露在外,南方地区的某些大型住宅的厅堂或祠堂为了艺术效果,显示威严及财势,其构架的雕饰皆极繁复,甚至红油金饰,将构架打扮得色彩绚丽异常。较重要建筑的插梁架皆保留了斗栱的节点构造,并加以变形艺术化。而大梁、连系梁、随梁枋、瓜柱、趖瓜或坐斗皆是雕饰的重点,花样因地因人而异,其形式变异之丰富,非抬梁式可望其项背。


图6插梁架的檩位与梁位的标高差


  插梁架应该说有较长的历史渊源,其源头在宋《营造法式》大木架的厅堂式结构中已露端倪。厅堂式结构特点是内柱不同高,各榀屋架用柱数量不等,这样就不可避免地出现大梁的一端不能承于柱顶,而插入柱身,尤其是乳栿和扎纤的梁尾皆是插承的,这就是插梁的前身。实际上北方抬梁式的山面梁架添加了中柱,其结构方式已然有插梁的特色了。闽粤沿海一带因海风剧烈,故屋面坡度皆较平缓,总坡度才三五举,用抬梁架方式完全无法作出来,故发展了插梁式结构,而且梁端为两头入柱,位置随宜,十分灵活自由。至于插梁架的历史源流及其发展演变,须要在准确的断代材料基础上,才能阐述清楚,只能有待于进一步的研究。


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