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发布时间:2020-06-22 23:58:18

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作者:邢春如

出版社:辽海出版社

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建筑与材料科技大展出

建筑与材料科技大展出试读:

前言

恢宏博大的五千年中华文明,成就卓著,举世瞩目。特别是中国古老的科学技术,更是创造了人类发展的一个个里程碑,在世界可谓是独领风骚,其历史简直异常辉煌。

工具的制造是原始技术开始的标志。在原始社会时期,人类征服自然界的物质基础十分薄弱,因而,这一时期科学技术的萌芽和发展非常缓慢。

随着青铜时代的到来,这一时期的科学技术在原始社会的基础上有了巨大进步,在世界文明史上占有重要的地位。青铜器是这一时期最具代表性的标志物。夏、商、周的科技进步,极大地促进了中国早期国家的形成和发展。

春秋战国是中国科技知识进一步积累与奠基的重要时期。这一时期所取得的科技成果在中国科技史上占有重要地位,为秦汉及其后的科技发展奠定了坚实的基础。

秦汉时代科技最显著的特点是科学建制完整、技术体系统一。在这一时期,传统的农、医、天、算四大学科体系框架已基本形成,冶炼、纺织、土木建筑、造纸、船舶制造等主要技术体系及风格也大体确立,从而为此后近两千年的中国科技发展确定了大方向。

在魏晋南北朝时期,战乱频繁,政局动荡,科学技术以其强大的生命力在曲折中进步着,有些学科甚至获得了突破性进展,主要体现在农业、机械、数学、天文历法、地理、化学等领域所取得的成就。

综观隋唐科技,可谓是全面推进,重点突出。这一时期既是对先前诸多科技领域的成就进行了继承与发展,又开创了多方面的世界之最。

在宋元时期,虽说一直战火纷飞,社会也动荡不安,但中国科学技术的发展却进入了一个前所未有的黄金时代。这一时期,可谓人才辈出,硕果累累,取得了一系列极其突出的成就。

明清时期是中国科学技术发展历史上重要的转折时期。在明代,中国传统科学技术趋于成熟,中国在大部分科技领域仍居于世界领先地位,各方面的成果得到总结,出现了一批集大成式的著作。但在明末清初,中国的科学技术却裹足不前,开始落伍于世界科学技术发展的滚滚洪流了。

近代中国的落后与贫弱促使许多有识之士开始积极探索中华民族的富强之路,放眼看世界一时间成为时代的潮流。随之而来的洋务运动则掀起了向西方学习的热潮,开启了中国的近代化。

辛亥革命的爆发,使中国社会发生了重大转折,现代科技教育体制开始建立。继来之而来的新文化运动,极大地推动了现代科学精神在中国的启蒙。

中华人民共和国的成立,揭开了中国历史崭新的一页,也开始书写科学技术的新篇章。经过五十多年的风风雨雨的拍打锻炼,如今中国的科技事业可谓是蒸蒸日上,一日千里。更多的科技新成就,必将汇聚成一盏盏明灯,发出更加耀眼的光!

为了全景式展现中国科学技术成长壮大和发展演变的轨迹,描绘出科学家探索自然奥秘、造福中华的奋斗历程,以及在西学东渐背景下所作出的回应和为追赶世界科技潮流所进行的不懈追求过程。为此,我们特别编辑了这套《中国科技漫谈》,主要包括数学、物理、化学、天文、地理、生物、医药、农业、建筑、军事等内容。

本套书简明扼要,通俗易懂,生动有趣,图文并茂,体系完整,有助于读者开阔视野,深化对于中华文明的了解和认识;有助于优化知识结构,激发创造激情;也有助于培养博大的学术胸怀,树立积极向上的人生观,从而更好地适应新世纪对人才全面发展的要求。因此具有很强的知识性、可读性和启迪性,是我们广大读者了解中国科技、增长科学素质的良好读物,也是各级图书馆珍藏的最佳版本。

第一章 建筑科技大展出

第一节 建筑简史

自然条件对中国古代建筑的影响

中国是一个土地辽阔、人口众多的国家,也是一个由多民族所组成,具有悠久的历史而又富于革命传统的伟大国家。各个民族,由于长期间经济和文化的交流、融合而共同发展壮大,因而在建筑方面,从分布范围和数量上来讲向以汉族建筑为主流。但同时,各民族和各地区的建筑又有若干独自的特点,呈现着丰富多彩的情况。

建筑是人类在生产实践中的产物,具有明显的社会性、阶级性和民族性,因此,建筑文化从意识形态方面来讲也是属于社会的上层建筑。

中国建筑由于古代各族劳动人民在广阔的国土上,在极其悬殊的自然条件下,使用木构件与砖、石等材料相结合的结构方法,建造了大量的房屋,积累了丰富的实践经验,逐步形成为一个独特的建筑体系:这个建筑体系随着中国社会的发展和科学技术的进步,从个体建筑的设计、组群的布局到整个城市规划,创造了无数优秀作品,并且对邻近国家的建筑发生过深远的影响,成为世界建筑宝库中的一份珍贵遗产。

中国位于亚洲的东南部,东南滨海,西北深入大陆内部,面积约960万平方公里。中国的地形是西部和北部高,东、南部逐渐低下。其中有世界最高的青藏高原和峭壁深谷的西南横断山脉,有坡陀起伏的丘陵地区,有面积辽阔的沙漠和草原,有土壤肥沃的冲积平原,也有河流如织的水乡。

中国的气候,从南中国海到北部邻接近西伯利亚的边境,南北相距约5500公里,包括亚热带、温带和亚寒带。一般来说,东南多雨,夏秋之间常有台风来袭,而北方冬春二季为强烈的西北风所控制,比较干旱,大陆性气候特点非常显著。但在同一纬度上的各地,又因地形差别而气候不同:内陆高原往往寒暑温差较巨,沿海地区则温差较小。

在这些自然条件不同的地区内,古代中国劳动人民因地制宜,因材制用,创造了各种不同风格的建筑。黄河中游一带,由于黄土层既厚且松,利于农业生产,因而在新石器时代后期,人民便在这里定居下来,繁衍生息,成为中国古代文化的摇篮。当时这一带的气候比现在温暖而湿润,生长着茂密的森林,木材就逐渐成为中国建筑自古以来所采用的主要材料,为了抵御严寒,北方的房屋朝向采取南向,以便冬季阳光射入室内,并使用火坑与较厚的外墙和屋顶,建筑外观厚重而庄严。在温暖潮湿的南方,房屋多采取南向或东南向,以接受夏季凉爽的海风,或在房屋下部用架空的干阑式构造,流通空气,减少潮湿。建筑材料,除木、砖、石外,还利用竹与芦苇;墙壁薄,窗户多;建筑风格轻盈而疏透,与前述北方建筑恰成鲜明的对比。

此外,在石料丰富的山区,每用石块、石条和石板建造房屋;森林地区则往往使用井幹式壁体。这些差别,说明在同一民族的建筑中,又因不同地区的自然条件,产生了各种各样的特点。中国古代建筑发展的几个阶段

原始社会晚期(约5万年前~前4000年)

大约在五万年前,中国原始社会进入了氏族公社形成和确立的时期。原始氏族公社不仅在黄河流域得到了繁荣和发展,在其他地区——长江流域、东南沿海及岛屿,西南、东北、北方草原地带、新疆以及青藏高原等广大范围内,氏族公社的经济文化都普遍地发展起来。黄河中游的氏族部落,在利用黄土层为壁体的土穴上,用木架和草泥建造简单的穴居和浅穴居,逐步发展为地面上的房屋,并为适应公社生活的需要,出现了面积相当大的氏族聚落,已奠定了木构架建筑的雏形,为中国建筑发展史揭开了序幕。

奴隶社会(约前21世纪~前476年夏-商-西周-春秋)

公元前21世纪,原始社会解体,出现了中国历史上第一个王朝——夏。从夏朝起,中国的奴隶社会逐步形成和发展。公元前17世纪,在黄河下游,商朝正式奠定了奴隶制国家的基础,到商朝后期创造了灿烂的青铜文化。经过西周到春秋时代结束为止,前后约一千六百年之久,是中国的奴隶社会时代。

建筑方面,商朝已有较成熟的夯土技术,她的后期不仅驱使大量奴隶为奴隶主建造宫室、宗庙和陵墓,并且修建了一些规模相当大的灌溉工程和防御工程。当时已能建造规模较大的木构架建筑,同时还出现了前所未有的院落群体组合,西周以后出现了瓦,版筑技术又有所提高。春秋时代的统治阶级营建了很多以宫室为中心的大小城市,城壁用夯土筑造,宫室多建在高大的夯土台上。原来简单的木构架,经商周以来的不断改进,已成为中国建筑的主要结构方式。

奴隶制社会的确立,在建筑发展上引起了另一方面的深刻的变化是:奴隶主贵族住宫室,臣工、奴隶住窝棚、地窖,强烈地表现了阶级对立的情况。

封建社会(前475~1840年)

公元前5世纪末期,中国历史进到战国时代,确立了封建制社会。铁器的广泛使用大大推动了生产力的发展;新兴的地主经济逐渐取代了领主经济。这种新的生产方式促进了当时的工农业、商业和文化的发展,从而战国时代的城市规模比以前扩大,高台建筑更为发达,并建造多层的木构架房屋,出现了砖和彩画;而中国最早的一部工程技术专著——《考工记》还反映了春秋、战国之际的许多重要建筑制度,如王城规划思想以及版筑、道路、门墙和主要宫室内部的标准尺度,并记录了一些工程测量的技术。

战国后期秦灭六国,建立统一的中央集权的封建王朝,修建了空前规模的宫殿、陵墓、万里长城、全国性公路——驰道和水利工程等。

不久秦亡汉兴,经过四百多年为魏、蜀、吴三国所代替。西汉与东汉曾先后建设规模宏伟的首都长安和洛阳。汉末曹操又营建了规制整齐的邺城。而文献描述的长安宫苑建筑的壮丽情况,与近年来考古发掘及其他遗物相印证;说明汉朝建筑取得了很多重要进展,如当时已大量使用成组的斗栱、木构楼阁逐步代替了高台建筑。同时砖石建筑也发展起来,出现了砖券结构,宫殿遗址中所发现的各种瓦、下水管以及墓葬中所使用的大块空心砖都充分反映了当时制陶业的技术水平。中国建筑作为一个独特的体系,到汉朝已经基本形成了。

从晋朝的建立和东晋南迁,到南北朝结束为止的三百一十六年间,是中国历史上充满民族斗争和民族大融合的时代。晋初黄河流域战争频繁,破坏了农业生产,但长江流域保持比较稳定的局面,生产和文化不断上升。这个时期的建筑有不少新的发展。都城规划的布局原则在汉末邺城的传统上逐步推进,作为都城中心的皇宫,其位置偏向北移,并设立规制整齐的东西市。新兴的宗教建筑特别是佛教建筑的繁荣发展,是这时期建筑历史中的另一重要特点,出现了大量宏伟华丽的寺、塔、石窟和精美的雕塑。这些辉煌作品是当时匠师们在中国原有建筑艺术的基础上,吸收一定的外来影响而创造的艺术精品,同时并影响了朝鲜和日本的建筑。

隋朝统一全国后,开凿贯通南北的大运河,促进以后千余年间中国南北地区的物质和文化的交流与发展,也影响到后几代首都地址的选择,是古代劳动人民在水利工程史上所创立的一项伟大业绩。隋朝首都大兴城依据详密的规划进行建设,它的规模宏巨、分区明确与街道整齐都超越前代都城;唐朝又继续经营,改名长安,成为当时世界上最伟大的城市。唐朝由于文化、艺术和各种手工业的大步迈进,商业随着发展,并扩大国际贸易和文化交流,促成许多内陆与沿海城市的繁荣。这时期的建筑等级制度更为详密;遗存下来的陵墓、木构殿堂、石窟、塔、桥及城市宫殿的遗址,无论布局或造型都是气魄雄伟,具有高度的艺术和技术水平,雕塑和壁画尤为精美,不但显示唐代建筑是中国封建社会前期建筑的最高峰,并证明中国建筑已经发展到完全成熟的阶段了。

宋朝最初和契丹族的辽国对峙于华北的北部,到12世纪初,女真族的金国灭辽,进而压迫宋朝退到淮河以南,但在经济和文化方面,宋朝居于先进地位。宋朝开垦“圩田”扩大水稻种植面积,推广闸堰塘陂等水利灌溉工程,龙骨水车和水磨等手工业技术及测量仪器等都有许多改进提高,手工业的分工更加细密。国内商业和国际贸易相当活跃,中等城市的数量比前增多,市民生活随着提高。

北宋的首都东京——开封,为了适应当时手工业和商业的需要,废除汉以来都城采用的封闭式坊里制度,是一个巨大改革。在桥梁建筑方面,出现了大跨度的木构拱桥(虹桥)。在福建泉州洛阳江口所建的万安桥,有经验的桥梁工人采用“筏形基础”,有效地解决了潮水冲刷的问题,这都是前所未有的技术成就。这时期建筑群的布局和形象出现了若干新手法,建筑风格趋向于柔和绚丽。装修、彩画和家具经过改进已基本定型,室内布置也开辟了新途径。这时期的木、砖、石结构有不少新发展,并制订以“材”为标准的模数制,使木构架建筑的设计与施工达到一定程度的规格化,12世纪初编写的《营造法式》就是总结这些经验的一部杰出的著作。因此,宋朝是中国封建社会建筑发生较大转变的时期,影响以后元、明、清三朝的建筑。

契丹族的辽国地处北部边疆地区,在经济、文化方面与内地交流比较频繁。由于汉族文化的影响,曾借用汉族工匠的技术力量修建了若干城市、宫殿和寺、塔等宗教建筑。因此一般建筑的结构与风格,在初期仍保持着唐代的传统;而中期以后,在受宋代建筑影响的同时又有不少创造性的发展。与南宋同时的金国,则融合了辽、宋的建筑传统,在建筑结构手法上和艺术风格上又取得了不少新的成就,为后来元代建筑的发展开辟了新途径。

忽必烈灭宋,统一中国,建立了元朝。元朝的首都——大都就是北京的前身,也是使马可波罗无限赞叹的汗八里(即大汗城)。这时随着各民族的文化交流,喇嘛教和伊斯兰教的建筑艺术逐步影响全国各地,中亚各族的工匠也为工艺美术带来了很多外来因素,使汉族工匠在宋、金传统上进行创造的宫殿、寺、塔、和雕塑等呈现着若干新的趋向。

汉族农民起义推翻元朝统治后,朱元璋建立了明朝,明朝和后来继起的清王朝的封建专制制度更为严密,可是资本主义生产关系的萌芽在明朝后期已经出现,在建筑、水利、造园等方面涌现出来不少优秀的专门匠师和学术著作,就反映了当时所具有的科学技术水平。到了清朝,历经曲折,这些科技水平仍有缓慢的提高,而封建制度却逐步走向解体。

明朝由于制砖手工业的发展,除了修建规模伟大的长城和建造南北二京以外,一般府、州、县城垣也多用砖砌,民间建筑也多使用砖瓦。这时期的官家建筑已完全标准化,定型化,建筑装饰琐碎繁缛,但某些组群建筑的布局与形象很富变化,民间建筑的类型与数量较前加多,质量也有所提高,各民族的建筑也于此时发展成熟。同时,皇家和私人的园林有很大的发展,成为这时期的一份珍贵的文化遗产。因此,明清建筑继汉、唐、宋建筑之后,成为中国封建社会建筑的最后一个高潮。中国古代建筑的特点

完整的木构架系统

中国古代建筑从原始社会起,一脉相承,以木构架为其主要结构方式,并创造与这种结构相适应的各种平面和外观,形成了一种独特的风格。木构架又有抬梁、穿斗、井幹三种不同的结构方式,而抬粱式使用范围较广,在三者中居于首要地位。(一)抬梁式木构架

抬梁式木构架至迟在春秋时代已初步完备,后来经过不断提高,产生一套完整的比例和做法。这种木构架是沿着房屋的进深方向在石础上立柱,柱上架梁,再在梁上重迭数层瓜柱和梁,自下而上,逐层缩短,逐层加高,至最上层梁上立脊瓜柱,构成一组木构架。在平行的两组木构架之间,用横向的枋联络柱的上端,并在各层梁头和脊瓜柱上安置若干与构架成直角的檩。这些檩上除排列椽子承载屋面重量以外,檩本身还具有联系构架的作用。这样由两组木构架形成的空间称为“间”。一座房屋通常由二、三间乃至若干间沿着面阔方向排列为长方形平面。除此以外,木构架结构还可以建造三角、正方、五角、六角、八角、圆形、扇面、万字、田字及其他特殊平面的建筑,和多层的楼阁与塔等。

斗栱:中国封建社会的建筑,由于等级制度的关系,只有宫殿、寺庙及其他高级建筑才允许在柱上和内外檐的枋上安装斗栱。所谓斗栱是在方形坐斗上用若干方形小斗与若干弓形的栱层迭装配而成。斗栱最初用以承托梁头,枋头,还用于外檐支承出檐的重量,后来才用于构架的其他节点上,而出檐的深度越大,斗栱的层数就越多。中国古代的匠师早就发现斗栱具有结构和装饰的双重作用,因而以斗拱层数的多少表示建筑物的重要性。

至于斗栱的发展过程,至迟在周朝初期已有在柱上安置坐斗,承载横枋的方法。到汉朝,组成斗栱已大量用于重要建筑中,斗与栱的形式也不止一种。经过两晋、南北朝到唐朝,斗栱式样渐趋于统一,并用栱的高度作为梁枋比例的基本尺度。

后来匠师们将这种基本尺度逐步发展为更周密的模数制,就是宋《营造法式》所称的“材”。“材”的大小共有八等,而“材”又分为十五分,以十分为其宽。根据建筑类型先定材的等级,然后构件的大小、长短和屋顶的举折都以“材”为标准来决定,因此,既简化了建筑设计手续,又便于估算工料和在场地进行预制加工,并且多座房屋可以齐头并进,提高施工速度,满足短时期内建造大量房屋的要求。这种方法由唐宋沿袭到明清,前后千余年,由此可见斗拱在中国古代建筑中居于十分重要的地位。

不过宋朝木构架的开间加大,柱身加高,房屋空间随之扩大,而木构架节点上所用斗拱却逐步减少,不如唐代之多,这种趋向到明清两代更为显著,也就是高级抬梁式木构架的结构及其艺术形象由简单到复杂,再由复杂趋于简练是一个重要发展过程。同时,明清两代的柱梁较唐宋大,而斗栱较唐宋小而且排列较丛密,几乎丧失原来的结构机能而成为装饰化构件了。(二)穿斗式木构架

穿斗式木构架也是沿着房屋进深方向立柱,但柱的间距较密,柱直接承受檩的重量,不用架空的抬梁,而以数层“穿”贯通各柱,组成一组组的构架,也就是用较小的柱与数木拼合的穿,做成相当大的构架,用料经济,施工简易,是它的主要特点。这种木构架至迟在汉朝已经相当成熟,流传到现在,为中国南方诸省所普遍采用,但也有在房屋两端的山面用穿斗式而中央诸间用抬梁式的混合结构法。(三)井幹式木构架

用天然圆木或方形、矩形、六角形断面的木料,层层累叠,构成房屋的壁体。据商朝后期陵墓内已使用井斡式木椁,可知这种结构法应产生于这时以前。此后,周朝到汉朝的陵墓曾长期使用这种木椁,榫卯结构加工相当细致,汉朝初期的宫苑中还有井幹楼。至于井幹式结构的房屋,据汉朝西南兄弟民族的随葬铜器所示,既可直接建于地上,也可像穿斗式构架一样,建于干阑式木架之上,不过现在除少数森林地区外已很少使用。

除上述三种结构形式以外,西藏、新疆等地区还使用密梁平顶、承重墙结构,因此,当地建造楼房已有悠久的技术传统。

中国古代木构架结构的优点(一)承重与围护结构分工明确

中国的抬梁式木构架结构如同现在的框架结构一样,在平面布置上可以形成方形或长方形柱网。柱网的外围,可在柱与柱之间,按需要砌墙壁、装门窗。由于墙壁不负担屋顶和楼面的荷重,这就赋予建筑物以极大的灵活性,既可以做成各种门窗大小不同的房屋,也可做成四面通风,有顶无墙的凉亭,还可做成密封的仓库。在房屋内部各柱之间,则用格扇、板壁等做成的轻便隔断物,可随需要装设或拆改。因此,中国历史上有预先制作结构构件运至现场的记载,也有若干拆运成批宫殿易地重建的记录。

不过据汉明器、唐长安遗址发掘及清朝某些地区的住宅所示,有在房屋内部用梁柱而周围用承重墙的方法,由此可见抬梁式木构架结构经过长期间的实践,然后成为中国建筑最普遍的结构方法。至于穿斗式木构架的柱网处理虽不及抬梁式木结构那样灵活,可是在承重和围护结构的分二方面仍然一样。(二)便于适应不同的气候条件

无论抬梁式或穿斗式木构架的房屋,只要在房屋高度、墙壁与屋面的材料和厚薄;窗的位置和大小等方面加以变化,就能广泛地适应各地区寒暖不同的气候。(三)有较好的抗震效能

木构架结构由于木材具有一定弹性,梁柱的框架结构有较好的整体性;高级古建筑的基础部分采用满堂灰土,用分层夯实的灰土作地基,具有较好的整体性和材料弹性,因而木构架房屋具有较高的抗震性能,能抵抗强烈地震所引起的破坏。如山西应县木塔、河北蓟县独乐寺观音阁和北京故宫等处的古代建筑,历史上曾经受多次地震,至今仍安然无恙,就是使人十分信服的例证。(四)材料供应比较方便

因地制宜、就地取材、因材制用是我国一个优良的历史传统。在古代中国大部分地区内,木料比砖石更容易就地取材,而且加工比较容易,可迅速而经济地解决材料供应问题,因此,木结构不但广泛用于一般房屋建筑,还用于各种梁式、悬臂式和拱式桥梁。

木构架结构以外,周朝初期已产生了瓦。接着战国时代出现了花纹砖和大块的空心砖,而且未经过红砖红瓦的阶段,一开始就生产质量较高的青砖、青瓦,以后也一贯使用着这种优质材料。汉朝除了已有砖券墓和预制拼装的空心砖墓以外、墓内还使用印有人物和各种花纹的贴面砖。自此以后,木构架建筑的墙壁逐步以砖代替原来的夯土和土砖。至于砖拱结构之用于地面建筑,早期的仅见于塔的内部;从元朝起开始用砖拱建造地面上的房屋,有筒拱也有穹隆顶,到明朝则出现了完全用拱券结构的碉楼和结构用砖拱而外形仿木建筑的无梁殿,并进而在砖拱与木构架结构相结合的城楼、鼓楼和陵墓的方城明楼等,创造了许多雄伟、精美的作品。

6世纪上半期,北魏宫殿已使用琉璃瓦。随着制作技术的提高,宋朝用琉璃砖建造高达58米的开封祐国寺塔,明清两代制陶手工业突出发展,改用瓷土烧制琉璃。琉璃砖瓦的质地更为坚致,釉料颜色也更多样化,举世闻名的南京报恩寺磁塔虽已不存在,仍然标志当时琉璃技术的辉煌成就。

汉代以后,中国石建筑有不少形制美丽和雕刻精湛的墓、阙、塔、幢和桥梁。其中7世纪初隋朝建造的赵县安济桥,不仅形象优美,并首创世界上敞肩式拱桥结构,有力地说明中国古代石结构的高度水平。

独特的群体组合形式

以木构架结构为主的中国建筑体系,在平面布局方面具有一种简明的组织规律。就是以“间”为单位构成单座建筑,再以单座建筑组成“庭院”,进而以庭院为单元,组成各种形式的组群。

根据商朝后期宫室已有整然成行的柱网,证明当时已产生了“间”的概念。一座建筑的间数,除了少数例外,一般都采用奇数,而这种方法早见于春秋时代的门、寝建筑。至于各间的面阔,据建筑实例所示,各时代虽非一致,但亦有规律可循。如黄陂盘龙城商朝寝殿基址四间,中间二室的面阔(9.5米)即略宽于两头二室(7.9~7.5米);汉朝明器中也有明间较宽的现象;唐朝虽有各间相等和中央数间相等而梢间稍窄,及明间较宽的三种方式,但从宋朝起,前二者已很少使用,而后者最为普遍。

一般来讲,各间的间距,自商朝至战国时代的遗迹多在3米左右,后来随着技术发展,唐朝的宫殿、庙宇以5米居多,宋以后则扩大到七八米,最大的如明长陵稜恩殿的明间面阔达10.34米。(一)单座建筑的柱网布置

单座建筑的平面布置,在很大程度上取决于使用者的政治地位、经济状况和功能方面的要求,从而殿堂、厅堂、亭榭、与一般房屋的柱网有很大的区别。在殿堂方面,根据国内考古调查资料,自唐以来中型殿堂已采用“金箱斗底槽”式的柱网布局,但有些建筑用简单的分心槽;大型殿堂随着面积的扩大,在金箱斗底槽内再加单槽或双槽,如唐大明宫含元殿的平面布置就是这种形式。而大同金华严寺大殿与曲阳元北岳德宁殿则是金箱斗底槽的变体。

五代、宋、辽、金、元遗物中有内部采用彻上露明造,梁架略如厅堂而又外檐使用两跳以上斗栱的,应是殿堂与厅堂结构的混合体。其中小型的内部无柱,或仅有二后金柱,柱上以四椽栿与乳栿承载上部梁架荷重。中型、大型的因功能上的要求,或前廊较深,或内部采用减柱和移柱法,从而梁架发生变化,丰富了内部的艺术形象。由此可见单座建筑的平面布置,殿堂比较严谨,殿堂与厅堂的混合体较为灵活自由,厅堂以次至于一般房屋则变化更多,不能一一列举。(二)庭院与组群的布局原则

中国古代建筑的庭院与组群的布局原则,由于受阶级社会制度及其意识形态所支配,大都采用均衡对称的方式,沿着纵轴线与横轴线进行设计,其中多数以纵轴线为主,横轴线为辅,但也有纵横二轴线都是主要,以及一部分有轴线或完全没有轴线的例子。具体情况如下:

1.三合院与四合院的布局方式

一般庭院布局大体可分为两种,一种在纵轴线上先安置主要建筑,再在院子的左右两侧,依着横轴线以两座体形较小的次要建筑相对峙,构成π形或H形的三合院;或在主要建筑的对面,再建一座次要建筑,构成正方形或长方形的庭院,称为四合院。四合院的四角通常用走廊、围墙等将四座建筑连接起来,成为封闭性较强的整体。这种布局方式在中国古代社会的宗法和礼教制度下,便于安排家庭成员的住所,使尊卑、长幼、男女、主仆之间有明显的区别;同时,也为了保证安全、防风、防沙,或在庭院内种植花木,造成安静舒适的生活环境。

至于适应不同地区的气候条件,以及满足统治阶级对不同性质的建筑在功能上和思想性、艺术性等方面的要求,只要将庭院的形状、大小与木构架建筑的体形式样、材料、装饰、色彩等加以变化,就能够得到解决。因此,从商朝后期起,在漫长的中国奴隶社会和封建社会中,在气候悬殊的辽阔土地上,广泛使用这种四合院的布局方法。

另一种四合院则在纵轴线上建立主要建筑及其对面的次要建筑,在院子左右两侧,用环形回廊将前后两座建筑连系为一,因而称为“廊院”。这种以回廊与建筑相组合的方法,可收到艺术上大小、高低与虚实、明暗的对比效果,同时回廊各间装有直棂窗,可向外眺望,扩大空间感。它的使用范围,自汉至宋、金,仅见于宫殿、祠庙、寺、观和较大的住宅。其中唐宋两代大型廊院的组合相当复杂,主要建筑位于院子的后端中央,其平面有横长、纵长、工字或横长加挟屋,或在其左右加二朵殿,并在院子左右回廊间建有殿堂或楼阁;但也有建主要建筑一、二座在院子中央,左右各翼以横廊将纵深的庭院划分为前后二院或前、中、后三院的。不过唐代后期又出现具有廊庑的四合院,它既保留廊院的一部分特点,而使用面积较大,显然比廊院更切合实用,所以从宋朝起,宫殿、庙宇等采用廊庑的逐渐增多,而廊院日少,到明清两代几乎绝迹。

2.多样化的群体组合形式

除上述各种布局方法以外,汉以来还有很多在纵横二轴线上都采取对称方式的组群。它和四合院建筑相反,以体形巨大的建筑为中心,周围以庭院环绕,再外用矮小的附属建筑、走廊或围墙构成方形或圆形外廓,如汉朝的礼制建筑、历代坛庙以及宋朝的金明池水殿等,但也有在其前部再加纵深组群的,如汉、宋间的陵墓和清朝的承德普乐寺等。

此外,对于不位于同一轴线上的组群,往往以弯曲的道路、走廊、桥梁作为联系的工具。还有配合地形,建造对称与不对称相结合的组群,如拉萨的布达拉宫,依山势自下而上,用曲折的磴道和参差错落的平顶房屋与院落,烘托中央具有轴线和覆有屋顶的主要殿堂,形成十分壮丽的外观。至于中国园林虽多是不对称的平面布局,但帝王们的苑囿,为了朝觐与处理政务,仍建造一部分具有轴线的组群,如清朝遗留下来的北京西郊颐和园和承德避暑山庄就是例证。

美丽动人的艺术形象

中国古代建筑的艺术处理,经历代劳动人民长期间努力和经验的累积,创造了丰富多彩的艺术形象。概括地说,有如下几方面的特点:(一)单座建筑的艺术处理

单座建筑从整个形体到各部分构件,利用木构架的组合、各构件的形状及材料本身的质感等进行艺术加工,达到建筑的功能、结构和艺术的统一,是中国古代建筑的卓越成就之一。房屋下部的台基除发挥它本身的结构功能以外,又与柱的侧脚、墙的收分等相配合,增加房屋外观的稳定感。各间面阔采取明间略大的方式,既满足了功能需要,又使外观收到主次分明的艺术效果。他如棱柱、月梁、雀替、斗栱等从形状到组合经过艺术处理以后,便以艺术品的形象出现于建筑物上,因而元以前体形雄巨和比例匀称的外檐斗栱,在建筑外观上起着很大的装饰作用,给人异常深刻的印象。同样地,在彻上露明造的殿堂与厅堂中,梁架、斗栱、攀间等也都以其结构与装饰的双重作用,成为室内艺术形象的重要组成部分。

为了保护柱网外围的版筑墙,中国古代建筑的屋顶采用较大的出檐,但出檐过大妨碍室内采光,而且夏季暴雨时,由屋顶下泄的雨水往往冲毁台基附近的地面,因而汉朝创造了微微向上反曲的屋檐。接着,晋朝出现了屋角及翘结构,并产生了举折,使建筑物上部体形庞大的屋顶,呈现着轻巧活泼的形象,成为中国建筑最突出的特征之一。

屋顶式样,到汉朝已有庑殿、歇山、囤顶、攒尖等五种基本形体和重檐屋顶,南北朝则增加了勾连搭。后来又陆续出现单坡、丁字脊、十字脊、孟顶、栱券顶、盔顶、圆顶等以及由这些屋顶组合而成的各种复杂形体。中国古代匠师在运用屋顶形式取得艺术效果方面,经验是很丰富的,唐宋绘画中反映了很多优秀的组合形象,实例如北京故宫和颐和园以屋顶形式的主次分明、变化多样,加强了艺术感染力,获得了很高成就。(二)组群建筑的艺术处理

中国古代建筑的基本布局形式是若干单个建筑物的群体组合。通常,一座住宅、一座庙宇或一座宫殿,指的都是整组建筑群。据汉代的建筑遗址、画像砖和画像石上的建筑图像及明器陶屋等所示已有完整的表现。古代最早的建筑仅是简单的单座房屋,以后随着功能要求和经济技术水平的提高,各种用途需要的空间已不能由单座房屋来满足,而需要扩大建筑物的平面和空间。但木结构建筑扩大平面和空间的主要方法是加大构架尺度和增加梁架数目或增加层数,而这些都受到材料、结构技术和使用要求的限制,因此,自然地发展了单个建筑物的群体组合的形式。虽然是一些不大的简单的单座建筑物,也可以构成庞大的复杂的整体,从而满足建筑的功能和思想性、艺术性的多方面的要求。

中国古代建筑群体的平面布局,除了受地形条件的限制以外,一般都具有一些共同的规律性,即当建筑的规模需要扩大时,往往采取纵向扩展、横向扩展或纵横双方都扩展的方式,以重重院落相套而构成各种组群建筑。一般的手法是在基地的主要轴线(一般为纵轴)上布置主要建筑物,附属房屋则居于次要地位,向纵深方向布置若干庭院,组成有层次、有深度的空间;群体的周围还常配置一些门、廊、墙等小建筑,兼起联系和隔断作用。

古代匠师根据各个建筑物的功能联系又结合思想性和艺术性的要求,在处理各个建筑物的主次陪衬关系和掌握各部分的比例尺度上创造和积累了丰富经验。建筑群体不是一些单个建筑物的杂乱的或者偶然的凑合和堆砌,而是结成一个满足各方面用途又成为一个完整的建筑艺术群体的严密整体。我国古代规模巨大的建筑群,例如北京明清宫殿、明十三陵、曲阜孔庙等都体现了这种群体组合的卓越成就。以北京故宫为例,它的总体布局是沿着南北轴线纵向布置起来的,以天安门为序幕,外朝三殿为高潮,景山作殿尾,既有主有从,又前后呼应,一气呵成,是中国宫殿建筑的优秀范例。

因此可以说,中国古代大组群的建筑形象,恰如一幅中国的手卷画,只有自外而内,从逐渐展开的空间变化中,才能了解它的全貌与高潮所在。很显然,这种处理手法与欧洲建筑有着根本的差别。(三)室内装饰

中国古代建筑的室内装饰是随着人们的起居习惯和装修、家具的演变而逐步发生变化的。自商、周至三国间,由于跪坐是主要的起居方式,因而席与床(又称榻)是当时室内陈设的主要因素。汉朝的门、窗通常都挂着帘子和帷幕,长者尊者在床上加帐,但几、案比较低矮,屏风多用于床上。自此以后,垂足坐的习惯逐渐增加,南北朝已有高形坐具,唐代出现高形桌、椅和高屏风。这些新家具经五代到宋完全定型化,并以屏风为背景布置厅堂的家具;同时,房屋的空间加大,窗可启闭,增加室内采光和内外空间的流通,因此从宋朝起室内布局及其艺术形象发生了重要变化。

自明到清初,家具的造型简洁优美,达到历史上的高峰,并进而综合房屋结构、装修、雕刻、家具和字画陈设等融为一体,而装修、家具与大量美术工艺相结合,也是这时期的特点。其中宫殿的起居部分与高级住宅的内部,除固定的隔断和隔扇以外,还使用可移动的屏风和半开敝的罩、博古架等与家具相结合,对于组织室内空间起着增加层次和深度的作用。宫殿与许多重要建筑还使用天花与雕刻精美的藻井,以加强内部空间的华丽和尊严感。(四)建筑色彩

使用色彩是中国古代建筑装饰最突出的特点之一,但由于民族和地区的不同,也有若干差别,它的卓越成就是建筑的艺术要求与保护木材相结合而发展形成的。就宫殿建筑而言,从春秋时代起,主要使用强烈的原色,经过长期的发展,在鲜明的色彩对比与调和方面,创造了不少优秀手法。南北朝、隋、唐间的宫殿、庙宇、府第多用白墙、红柱,或柱、枋、斗栱绘有华丽的彩画,屋顶覆以灰瓦、黑瓦及少数琉璃瓦,而脊与瓦往往采用不同颜色,已开后代“剪边”屋顶的先例。宋、金宫殿逐步使用白石台基,红色的墙、柱、门、窗及黄绿各色的琉璃屋顶,而在檐下用金碧交辉的彩画,加强了阴影部分的对比,创造出一种堂皇富丽和绚烂夺目的艺术效果。这种方法在元朝基本形成,到明朝成为制度化。

在古代封建社会中,由于封建等级制度,色彩的使用也有着严格的限制。如宋代有“凡庶人家,不得施五色文彩为饰”;明代有“庶民居舍,不许饰彩色”的规定。因此,只有宫殿、坛庙和府第建筑才能施用这种金碧辉煌的色彩。而一般民居住宅因受等级制度及经济条件所限,多用白墙、灰瓦和栗、黑、墨绿等色的梁、柱、装修,形成秀丽雅淡的格调,与居住环境所要求的气氛相协调,在色调的处理上取得了很好的艺术效果。

园林

中国古代园林是在统治阶级居住与游览的双重目的下发展起来的。这种园林的主要特点,是因地制宜、掘地造山,布置房屋、花、木,并利用环境,组织借景,构成富于自然风趣的园林。所谓自然风趣是设计时将大自然的风景素材,通过概括与提炼,在园林中创造各种理想的意境,它不是单纯地模仿自然,而是自然的再现,“虽由人作,宛自天开”。因此,必须胸有丘壑、精通画理,才能取得理想的造园艺术效果。在这种传统习惯影响下,经过长期间实践,逐步形成为艺术水平很高、具有中国独特风格的自然风景式园林。

中国古代园林发展的历史情况表明:在汉朝除帝王的离宫、苑囿以外,仅少数贵族、富商营建园林,而苑囿还畜养禽兽,供狩猎之用。到两晋、南北朝时期,私家园林逐渐增加。到了唐代,不仅贵族、官僚在长安近郊利用自然环境营建别墅,甚至官署、寺观中也修建园池,盛植花木。经五代到宋,由于社会经济发展与市民生活的上升,又进一步促进园林的发展。当时除首都开封和陪都洛阳以外,江南地区筑山迭石之风很盛,因而产生了以莳花、造山为专业的匠工。到明清两朝,江南成为私家园林最发达的地区,如江宁、苏州、吴兴、杭州等地都兴建了不少出色的园林建筑,明朝末叶并出现了论述造园艺术的著作《园冶》。

中国的造园艺术已有悠久的历史传统,从魏晋间开始,在精神生活方面,由于当时的士大夫阶级爱好自然,寄情于田园山水之间,因而使当时私家园林形成一种崇尚自然野致的风气,对于规模巨大、建筑和装饰过多的苑囿产生一定的影响。唐宋以来有不少官僚而兼文人、画家的人自建园林或参预造园工作,便将他们的生活思想及传统文学和绘画所描写的意境渗透于园林的布局与造景中,于是“诗情画意”逐渐发展成为中国园林设计的主导思想。到明清两代,有些画家竟成为著名的园林设计者。必须指出,“诗情画意”反映当时士大夫阶级的思想情调,以追求悠闲雅逸的意趣相标榜,同时也使中国古代园林的布局与若干具体手法具有山水画式的特殊风格,与其他国家的自然风景式园林迥然有所不同。

中国古代园林的布局,除供游览观赏以外,兼供居住之用,所以在山池花木之间还要建造很多亭台楼阁,连以走廊,故房屋数量过多、所占的比重过大,反而与创造自然风趣的园景有失协调,存在着一定的矛盾。其中皇家苑囿因处理政务,召见臣属所需,建造了具有轴线的门殿和厅院,但其他部分仍和私家园林一样,以不规则方式为其布局的基本原则。如清朝所建的两处皇家苑囿——北京颐和园、承德避暑山庄就是现存的实物例证,可供参考研究。

中国古代园林,从汉武帝开始在建章宫太液池内建蓬莱、方丈、瀛洲三岛以后,到南北朝又沿着池岸布置假山、花木及各种建筑,构成风景幽美的景区。自此以后,以水池为中心处理园景,成为一贯相承的传统方法。从南北朝起士大夫阶级欣赏奇石的风气大盛,而假山也从这时开始,陆续创造很多峭拔、幽深和行迴不尽的意境,因此只有具备了水与石两个基本条件才能着手造园,而北方水少又缺佳石,故不能增奇生色,是以名园多在江南。

无论苑囿或私家园林,除了主要山池以外,还要在有限面积内构成更多的风景,因而有必要在布局上划分若干景区,以满足游览要求。因而要使各景区的面积大小和配合方式力求达到疏密相间。主次分明,幽曲和开朗相结合。同时,山、池、房屋的形状和花木的品种及配置方法尽量做到多样化,使人们从这一区转入那一区时,感到步移景异,有节奏地发生变化。但各景区之间,有些以封闭为主,有些用封闭和空间流通相结合的手法,使山、池、房屋和花木的部署,有开有合,互相穿插,以增加各景区的联系和风景的层次。

园林风景的布置并非杂乱无章,而是在人们游览过程中“动”和“静”相结合的客观要求下进行设计的。例如对于厅堂、亭、榭、桥头、山巅和道路转折等停留时间较长的观赏点,往往根据对比与衬托的原则,构成各种美好的对景。据北宋初期已有“值景而造”的布局,知当时园林早已注重对景方法了。此外,还善于利用地形,采用借景和屏障等方法,互相因借抑扬,使游人从任何一个角度都能欣赏到不同的景色和景深的变幻,具有含蓄不尽之意。在这方面,中国古代匠工和画家们创造了很多优秀手法,丰富了中国园林艺术的内容。

园林中的游览路线,在小型私家园林大都采用以山池为中心的环行方式,但苑囿和大型园林的游览路线则比较复杂,除了主要路线以外,还有若干辅助路线,或穿林越涧,或临池俯瞰,或登山远眺,或入谷探幽;或循廊,或入室,或登楼,使风景时而开朗,时而隐蔽,不断发生变化。因此,这种方法在组织风景和满足人们动静结合的游览要求方面,起着十分重要的作用。

城市

随着国家而出现的城市,是统治阶级进行政治、经济统治和生活享受的基地,同时也是人口、财富最集中和文化最发达的地方。因而城市布局向以宫室为主,辅以官署和生产生活有关的建筑以及城垣、壕沟等防御设施。在考古学方面,夏、商和西周的都城目前尚在探索阶段,但古代文献和遗迹证明春秋战国间的都城已将宫室作为主体,并具有规划整齐的布局,此后在漫长的封建社会中,又陆续出现了长安、洛阳、开封、南京、北京等当时世界上规模十分宏大的城市。这些城市都善于因地制宜,并按着需要有计划地进行建设,创造出多种多样的城市面貌,其他各地地方行政中心的省、府、州、县城也都按着行政等级,有一定的布局原则。此外,汉以来因国防上需要,在边境和沿海地带还建造很多防守据点的城市。所有这些,显然和中国封建社会的中央集权、政令统一的政治制度具有密切的关系。

从春秋到战国,以宫室为主体发展起来的城市,如周王城、齐临淄、赵邯郸、魏大梁、楚鄢郢、韩宜阳等都是这时期的大城市,其中临淄户口约达七万户。当时文献如《考工记》记载的王城制度虽尚待证实,可是近年来考古发掘,发现侯马晋城、邯郸赵王城和易县燕下都皆有巨大的夯土台位于纵轴线上,应是原来宫室遗址。此外,战国若干小城市也都具有规划整然的街道。而汉长安城遗址发掘也已证明街道宽度沿用《考工记》所述以车“轨”为标准的方法。同时汉长安以闾里为单位的居住区也见于战国人补充整理的《管子》和《墨子》二书中。由此可见这些记载在一定程度上反映了春秋战国间的城市布局情况及其规划思想,并对后来各朝代的都城建设发生了不少的影响。

秦都咸阳的城市布局,采用不对称的建筑群体组合形式,它因地制宜,依山就势,削山坡为土台,沿山边筑城郭,基本上是按自然地形发展起来的,在规划上冲破了战国时各国王城及周都洛阳的以宫室为中心的规划思想。

汉朝初期的首都长安因先营宫殿,后建城垣,城的平面成不规则形状,但主要街道仍作丁字或十字相交,并以水沟划大街为三道,两侧植树,此外还建设了若干闾里和市场。自此以后,作为全国政治与文化中心的都城,大都采用规则式平面布局,汉朝后期的首都——洛阳的宫室、苑囿位于城中央及其迤北一带,而汉末的魏邺城将宫室移于全城纵轴线的北部,使城内交通更为方便。这种布局方式经两晋到北魏、东魏又增加东西二市,在这基础上产生了中国历史上最著名的隋唐长安城。

长安的宫室、坛庙和重要的官署位于南北纵轴线上的北端及其两侧,并以整齐的道路网将全城划分为若干棋盘形。每一棋盘格称为“坊”,绕以坊墙,各成一区。除城内东西两侧各有一个专供商业贸易的坊外,一般的坊主要供市民居住,并在地形较高的坊内选择若干制高点,建造官署和寺观等,使全城轮廓高低起伏,富于变化。

城市绿化根据汉以来传统,在主要大道两侧植槐,而洛阳从隋朝起以樱桃、石榴作行道树,河岸则植柳,为唐长安和北宋东京所沿用。更重要的,从北宋起,封闭性坊制已名存实亡,并取消集中市场,代以住宅和商业混合的街道形式,可是都城布局在封建制度和传统礼教的影响下,仍力求方整和对称,并以建筑物的体量和色彩来强调宫室为主体的城市中轴线的作用。

元、明、清的京城虽然宫室、坛庙、官署位于城的南部,但整个规划仍以对称、整齐为基本原则。至于南宋临安(今杭州市)和明南京(今南京市)等少数都城,因利用旧城与结合地形的关系,城市平面呈不规则形状,但依然将城市作为一个整体来规划与建设的。其中如禁城宫城和官署都是按照周代王城制度布置起来的,“三朝五门”,严整有序,是明成祖(朱棣)营建北京的蓝本。

明清的首都北京城,其布局特点是严格按照古代奴隶社会王城制度——“左祖右社,面朝后市”格局来规划与建设的。以皇城为主,位于南北中轴线上,占据城市中心部分。从大清门起经紫禁城直达地安门,这一轴线完全为帝王宫廷建筑所占有。于紫禁城前左侧建太庙,右侧建社稷坛,并在城外四方建天(南)、地(北)、日(东)、月(西)四坛。因为皇城居中,实际上将整个城市划分为东西两部分,给城市交通带来了极大的不便,在整个城市布局的设计思想上充分反映了当时统治阶级所推行的儒家思想。

另一方面,中国古代各地的城市建筑,创造了很多因地制宜的布局方式。北方城市多位于平原,所以城市平面和道路系统,多数方整规则。南方傍山临水的城市,因为结合地形、常常形成不规则的布局,但道路系统仍力求整齐。就中江南地区由于依靠河流为运输线,城内除道路以外,还开凿很多河道。例如苏州,至迟在七世纪就有了内外两套环城主要河道与若干水门,再在城内开掘一套与街道相辅的河道网,其中有垂直相交的干线,也有与街道平行,通至住宅前后的支线,供运输和排水之用,充分说明当时规划的完整性和严密性。

此外,唐末到北宋,成都、江夏、苏州、福州等城市陆续建造砖城;北宋起,有些城市还在城垣外侧建马面;成都、苏州及江南若干城市用砖铺路;福州街道则有九轨、六轨、四轨、三轨、二轨五种不同宽度,路面用石块铺砌;明初修建北京城时,主城已有了砖筑的下水道系统,用以排泄雨水及污水;紫禁城内并设有规划完整的排除雨水的沟渠系统,均用砖石砌筑,质量很好,是古代下水道工程的巨大成就;还有都城和紫禁城的周围都有护城河环绕,主要起防御作用。同时用护城河引水横贯人宫,兼供防火之需。城内大面积的水面是什刹海与三海,前者是一般市民的游览区,后者则是帝王独占的苑囿。这些湖泊的水源都来自玉泉山等处,向东南经德胜门水关而入城,经九闸,汇流至大通桥迤东注入运河,水道沟渠系统的规划性是相当健全的,标志着当时城市建设工程所具有的高度技术水平。古代建筑技术的主要成就

战国、秦、汉(前475~221年)

从战国至秦汉,建筑工程技术和建筑材料手工业有了一定的发展。由于生产经验的积累,陶质建筑材料——砖、瓦和下水管等逐步提高了质量,增加了品种;铁工具的广泛使用,也促进了建筑工艺的进步,中国建筑的结构体系和建筑形式的若干特点,到汉朝已基本上形成。

战国时代的屋面已大量使用青瓦覆盖;板瓦、筒瓦的坚实度和色泽,以及半圆形瓦当上所饰花纹,比之西周时期都有显著进步。砖的种类除装饰性质的条砖外,还有方砖和空心砖。秦汉两代的圆形瓦当,花纹疏朗而富于变化。铺地方砖和空心砖有许多是模印花纹的。从战国、西汉到东汉,墓室结构由梁式的空心砖逐渐发展为顶部用拱券和穹窿,解决了商朝以来木椁墓所不能解决的防腐和耐压问题。当时拱券除用普通条砖外,还用特制的楔形砖和企口砖。发券的方法,或用单层券,或用双层与多层券。每层券上往往卧铺条砖一层,称为“伏”。这券和伏的相间的方法,为后来砖券与石券所普遍采用。不过这时砌砖的胶泥还未掺人石灰。在房屋建筑中砖材多用于台基和墁地,间有用于贴墙或用于墙壁加固的。

石料的使用逐渐增多。从战国到西汉已有石础、石阶等。东汉时出现了全部石造的建筑物,如石祠、石阙和完全用石结构的石墓。这些建筑上多镂刻人物故事和各种花纹。刻石的技术和艺术也逐步提高,如东汉末年建造的高颐墓阙和石像生、石碑等,显示当时雕刻技艺已达到很精美的水平。

以木构架为主要结构方式的中国建筑体系,根据文献和遗址,战国时代统治阶级的宫室多采用高台建筑,同时据某些铜器纹样所示,有二、三层的房屋。西汉时期高台建筑仍然流行,但从东汉起高台建筑逐渐减少,而多层楼阁大量增加。当时的楼阁建筑每层都是一个独立的结构单元,直到宋、辽、金时期,仍是中国高层建筑的基本结构方法。至于木构架的结构技术,在秦汉时期已渐趋完善,两种主要结构方法——抬梁式和穿斗式都已经发展成熟。而穿斗式结构往往在柱枋之间使用斜撑,构成三角形构架,以防止变形。此外,在中国南部,房屋下部多用架空的干阑式构造;木材丰富的地区则用井幹式壁体。也有同一建筑采用这两种结构的。

中国建筑所特有的斗栱,从西周到战国时代若干铜器的装饰图案中可证明柱上已有栌斗。到了汉朝,斗栱不仅见于各种文献,还见于东汉的石阙、崖墓和明器、画像砖上的建筑中。这时的斗栱既用以承托屋檐,也用以承托平座。它的结构机能是多方面的,同时也是建筑形象的一个重要组成部分。

汉朝由木构架结构所形成的屋顶有五种基本形式——庑殿、悬山、囤顶、攒尖和歇山,其中以庑殿、悬山两种屋顶形式用得比较广泛。不过当时的歇山顶是由中央的悬山顶和周围的单庇顶组合而汉代房屋三种成。其结构在最初结合时,自然在两者之间形成一个阶台,成为上下两迭形式。此外,汉朝还出现了由庑殿顶和庇檐组合后发展而成的重檐屋顶。

战国时代的木椁已有各种精巧的榫卯,由此可见当时木构架建筑的施工技术达到了相当熟练的水平。正是由于技术的不断提高,秦汉两朝才有可能建造大规模的宫殿和多层楼阁式建筑。

除了木材砖石之外,传统的、最简便经济的夯土也被广泛地采用。台基、墙壁、城、城门等大都是夯土筑成的。在一些大体量的夯土构筑物如宫室的墩台、城门、城墙中,为了加固,还在土中加水平方向的木骨,称为“木”。这种做法自汉长安城开始,下至南北朝、唐、宋,最晚到元代还在使用。汉的西部边城有的还在版筑中加芦苇,直到今天,一些盐碱地区,在夯土中还加芦苇层以隔碱。但另一方面,统治阶级用许多贵重材料作建筑的装饰,如文献中有汉朝用铜做斗栱和栏杆,做屋顶上装饰性的凤凰,以及在室内装饰上采用黄金、玉、翡翠、明珠、锦绣等类的记载。在建筑艺术方面,这时期的建筑,除了少数汉石阙和更少数的石祠以外,虽没有其他地面上实物遗留到今天,但从石阙、石祠、砖石墓室、明器、画像砖石和铜器等可以大致看出当时一般建筑的形象。商周以来的木构架建筑早就以台基、屋身和屋顶作为一座房屋的三个主要组成部分,但战国时期出现了多层房屋及高大的台榭建筑,使这三部的组合发生很多变化。

总的来说,战国、秦汉建筑的平面组合和外观,虽多数采用对称方式,以强调中轴部分的重要性,可是为了满足建筑的功能和艺术要求,形成了丰富多彩的多样化风格。

第一种,商朝后期已有纵深的庭院布局方法,到汉朝,高级建筑的庭院以门与回廊相配合,衬托最后的主体建筑,使之更显得庄严隆重,可以东汉沂南画像石墓所刻祠庙为代表。这种方式到两晋、南北朝有更大的发展。

第二种,以低小的次要房屋和纵横参差的屋顶以及门、窗上的雨搭等衬托巍然高举的中央主要部分,使整个组群呈现有主有从和富于变化的轮廓,如汉明器所反映的住宅和坞堡就使用这种手法。

第三种,明器中有高达三、四层的方形楼阁和望楼,每层用斗栱承托腰檐,其上置平座,将楼阁划为数层。这种在屋檐上加栏杆的方法,虽已见于战国铜器中,到汉朝又合理地运用木构架的结构技术,满足功能上遮阳、避雨和凭栏眺望的要求,同时各层腰檐和平座有节奏地挑出与收进,使楼的外观既稳定又有变化,并产生各部分虚实明暗的对比作用,创造了中国楼阁式建筑的特殊风格,南北朝时期盛极一时的木塔,就是在这种楼阁建筑的基础上发展起来的。

汉朝组群建筑的另一特点是发展了春秋以来的传统,在宫殿和陵寝以及祠庙和坟墓的外部建阙,加强整个组群建筑的隆重感。阙的形式:一种在台基上用砖石或砖石木混合的结构方法建阙身,上覆单檐或重檐屋顶,或在阙身左右再附加子阙。两阙之间,一般为道路,也有子阙与围墙相连的。这种左右对立中间断开的阙,唐宋两代的陵墓中仍然使用。另一种在左右两阙之间建门屋或楼,连为一体,经两晋、南北朝到唐朝,用于宫殿及其他组群建筑的前部。

东汉建筑的详部处理,台基主要在夯土台的外侧,用砖或砖石混合的方法甃面。台基上的房屋,各间面阔大致相等。但有的明间较宽,间的数目有奇数也有偶数。如祠庙中有以柱分为双开间的。柱的形状有八角形、圆形、方形和长方形四种。八角柱的柱础形状如倒置的栌斗;柱身短而肥,具有显著的收分,其上置栌斗,而墓表与崖墓中的柱,有在柱身表面刻束竹纹和凹槽纹的。房屋转角处则往往每面用方柱一个,各承受一方面的梁架,为后代建筑所少见的。据朱鲔祠石室雕刻所示,这时梁架结构已使用叉手了。

东汉和三国时期,斗栱已发展到相当成熟的阶段,使用范围相当广泛。其结构有些在栌斗上置斗栱;有些则将栱身直接插入柱子或墙壁内;或在挑头上再置横栱一、二层,承托屋檐。斗栱的组合以一斗二升为最普遍,其次是一斗三升。

在各种屋顶中,以悬山和庑殿的数量为最多。而后者的正脊很短,有些屋面做成上下两迭形式,是汉代庑殿式屋顶的重要特点。此外,还有在屋脊上用凤凰及其他动物作装饰,这也是汉朝建筑和后代建筑在形象方面一个重要的差别。

门、窗的艺术处理。门的上槛部分显示出门簪;门扇上有兽首衔环,称为“铺首”。窗子通常装直棂,也有斜格和琐文等较复杂的花纹,或在窗外另加笼形格子,或在门窗内悬挂帷幕。栏杆的形制以卧棂为最多。据四川乐山崖墓内雕刻和沂南汉墓的结构,这时室内的藻井至少已有“覆斗形”和“斗四”两种形式了。

两晋、南北朝(265~589年)

这一时期宗教建筑大为兴盛,在技术方面,大量木塔(其中最突出的如永宁寺木塔)的建造,显示了木结构技术所达到的水平。根据《洛阳伽蓝记》记载和日本飞鸟时期的木塔来推测,当时木塔都采用方形平面,可能用中心柱贯通上下,以保证其整体的牢固。这时斗栱的结构性能得到进一步发挥,已经用两跳的华栱承托出檐。

砖结构在汉朝多用于地下墓室,到北魏时期已大规模地运用到地面上了。河南登封嵩岳寺塔标志着砖结构技术的巨大进步。但另一方面,嵩岳寺塔还未运用发券的方法来解决塔内楼层的问题,可以看到当时技术上的局限性。

石工的技术,到南北朝时期,无论在大规模的石窟开凿上或在精雕细琢的手法上,都达到很高的水平。云岗全部主要洞窟都在约三十五年的短期间内所凿造;北朝晚期开凿天龙山大像窟时,曾日夜施工。这些历史事实反映了当时技术和施工组织的情况。在麦积山、南北响堂山和天龙山的石窟外廊上,石工们不但以极其准确而细致的手法雕造了模仿木结构的建筑形式,而且体现了当时木结构的艺术风格。神通寺四门塔也显示了当时砌石结构的水平。正是这种种丰富经验的积累,给七世纪初隋朝的安济桥那样伟大的桥梁工程打下了技术基础。

在宫殿、寺庙的群体组合中,回廊盛行一时,成为一个重要特点。至于木结构形成的风格,大致说来,建筑构件在两汉的传统上更为多样化,不但创造若干新构件,它们的形象也朝着比较柔和精丽的方向发展。如台基外侧已有砖砌的散水。柱础出现覆盆和莲瓣二种新形式。八角柱和方柱多数具有收分;此外还出现了梭柱,使圆柱的柔和效果更多地发挥了。如定兴北齐石柱上小殿檐柱的卷杀就是以前未曾见过的梭柱形式。栏杆式样多为勾片造,但也有勾片和直棂相结合的方法。斗栱有单栱也有重拱,除用以支承出檐以外,又用以承载室内的天花枋。斗栱的形制、卷杀及其艺术效果,在许多石窟中表现得非常显著。

梁架上往往用人字叉手承载脊榑,叉手的结构有在中央加蜀柱,或加水平横木防止人字架的分离。歇山式的屋顶更多地出现了,同时屋顶的组合也增加了勾连搭及悬山式屋顶加左右庇的两种形式。更重要的是,东晋的壁画和碑刻中出现屋角起翘的新式样,并且有了举折,使体量巨大的屋顶显得轻盈活泼。一般屋脊用砖叠砌,鸱尾的使用,使正脊的形象进一步加强起来。

五世纪中叶,北魏平城宫殿虽开始用琉璃瓦,到六世纪中期,北齐宫殿仍只有少数黄、绿琉璃瓦,其正殿则在青瓦上涂核桃油、光彩夺目。瓦当纹样以莲瓣为最多。

室内多数用覆斗形藻井。天花除方格与长方格平基外,还有用长方形平基构成人字形顶棚的。根据敦煌石窟,当时建筑物的天花和藻井并绘有五彩缤纷的彩画。

在南北朝许多石窟里,我们通过那些石刻的“木”塔及其他浮雕和壁画,可以得到当时木结构建筑风格的概括印象。北朝石窟为后世留下极其丰富的建筑装饰花纹。除秦汉以来传统的纹样外,随着佛教艺术而来的印度、波斯和希腊的装饰,有些不久就被放弃,但是火焰纹、莲花、卷草纹、璎珞、飞天、狮子、金翘鸟等,不仅用于建筑上,后来还应用于工艺美术方面,特别是莲花、卷草纹和火焰纹的应用范围最为广泛。

莲花是南北朝佛教建筑上最常见的装饰题材之一。盛开的莲花用作藻井的“圆光”,莲瓣用作柱础和柱头的装饰,甚至柱身中段也用莲花作成“束莲柱”。须弥座的形式也是随同佛教传入,但多半用于室内的佛座。火焰纹往往用作各种券面的雕饰。

卷草纹,从汉朝到南北朝继续使用,但如云冈石窟雕刻所示,在构图上又加入若干外来新手法,如在卷草纹内加动物、或以二组卷草相对并列,就是波斯传入的。在这基础上发展为唐朝盛行的卷草。

两晋、南北朝时期建筑材料的发展.主要是砖瓦的产量和质量较前都有提高,促进了砖构建筑物的发展;在金属材料的运用上主要是用作建筑装饰,如塔刹上的铁链、金盘、檐角和练上的金铎、门上的金钉等,显示了当时金属冶铸手工业所达到的技术水平。

隋、唐、五代(581~960年)

隋唐时期是中国封建社会的鼎盛时期,也是中国古代建筑发展成熟的时期。这一时期的建筑,在继承两汉以来成就的基础上,吸收融化了外来建筑的影响,形成为一个完整的建筑体系。在材料、技术和建筑艺术方面都取得了前所未有的辉煌成就。

这个时期的建筑材料,包括土、石、砖、瓦、琉璃、石灰、木、竹、铜、铁、矿物颜料和油漆等。这些材料的应用技术都已达到很熟练的程度。

夯土技术在前代经验的基础上继续发展,应用范围除了一般城墙和地基外,长安宫殿的墙壁也用夯土筑造。此外,在新疆发现这个时期用土坯砌筑的半圆形穹窿顶、直径在10米以上,人们不能不惊异当时技术成就之高。

砖的应用逐步增加,唐末至五代,南方较大城市如江夏、成都、福州、苏州等相继用砖甃城。砖墓和砖塔则更多。砖塔有四方、六角、八角和圆形的各种形式,而且从盛唐起开始模仿木建筑的结构式样,影响到宋塔的形制。大约唐代以前,砖塔结构都是环筑厚壁,中央空心,上下直通,只用木构件作分层楼板,木楼板搭在向内凸出的叠涩挑檐上。如西安市现存的两座唐代砖塔——大雁塔和小雁塔就是这种塔的实例。木塔由于不能防火,容易烧毁。当砖的产量和用砖的结构技术达到一定水平的时候,用砖来代替木材建塔是一种必然的趋势,宫殿往往用花砖铺地。塔、墓和建筑结构用石的也很多。石刻艺术见于石窟、碑和石像方面的已达到十分精美的水平,而且往往在石面上涂色、贴金。

瓦有灰色、黑瓦和琉璃瓦三种。灰瓦较为粗松,用于一般建筑。黑瓦用澄浆泥做瓦坯,质地坚密,经过打磨,表面光滑,多使用于宫殿和寺庙上。长安大明宫出土的琉璃瓦以绿色居多,蓝色次之,并有绿琉璃砖,表面雕刻莲花,而勃海国东京城(今黑龙江宁安附近)宫殿用绿琉璃构件镶砌于柱础上。唐朝重要建筑的屋顶,常用垒瓦屋脊及鸱吻。鸱吻形式比之宋、明、清各代远为简洁秀拔。瓦当则多用莲瓣图案。还有用木做瓦,外涂油漆,和“镂铜为瓦”的。

在使用木材方面,《隋书》载宇文恺造观风行殿,能容纳数百人,下施轮轴,可移动;而何稠所制六合城,周八里(约3721米),四面置阙,面别一观,下三门,夜中施工,迟明而毕。其他体形巨大的木建筑如唐武则天在洛阳建明堂,高二百九十四尺(约88.2米),方三百尺(约90米);明堂后面又建天堂五级,其第三级可以俯视明堂,都反映当时木建筑技术所能达到的水平。而明堂有“巨木十围,上下通贯,栭栌撑欃,借以为本”,说明这座巨大木结构以中心柱保证其整体的牢固。不难推测盛唐时期的木塔内部也可能使用中心柱。至于用料标准,根据初唐以来各种壁画和石刻中表示的柱、枋、斗栱等构件,可以清楚地看出各构件之间具有一定的比例关系。

这种关系在唐中叶所建五台山南禅寺正殿及唐末所建佛光寺正殿的结构中则是以栱的高度为各构件的基本比例尺度,因此,我们有充分理由推测初唐时期也已经有了同样的用料标准,甚至在唐以前业已产生,亦未可知。同时,唐代遗物的梁枋断面采取1∶2的比例,是符合材料力学的原则的。

在使用金属材料方面,用铜、铁铸造的塔、幢、纪念柱和造像等日益增多。如七世纪末唐武则天在洛阳曾铸八角形天枢,高一百零五尺(约31.5米),径十二尺(约3.6米);又铸九鼎及十二神各高一丈(约3米)。现存的有五代时所铸巨大的铁狮,及南汉铸造的千佛双铁塔,方形,七级,各高二丈余(约7米),都标志着当时金属铸造技术的发展情况。

单体建筑的平面,据唐大明宫及渤海国东京城遗址所示,长方形平面中除满堂柱夎和双網平面以外,以金箱斗底槽的数量为最多。主要殿堂的左右两侧出现了挟屋,而前部或后部中央已有龟头屋(抱厦)。走廊平面有单廊与复廊二种。唐朝殿堂的各间面阔有二种方式。雕刻和壁画所反映的大都明间大而左右各间小,但大明宫遗迹的间距则各间使用同一尺度,且多数在5米左右,是一个重要特点。唐末佛光寺正殿面阔七间而仅有两种尺度,即中央五间的面阔相等,左右二尽间略窄。五代平遥镇国寺大殿,则和宋辽遗存的建筑一样,各间面阔从中央明间起向两端采取递减的方式。

唐代组群建筑的组合方式见于大明宫遗址与戒坛图经、敦煌壁画中的,一般沿着纵轴线采用对称式庭院布局,纵轴线上往往以二、三个或更多的庭院向进深方面重叠排列,构成全组的核心,再在其左右建造若干次要庭院。其中以中央主要庭院面积最大,正殿多位于这个庭院的后侧。正殿左右翼以回廊再折而向前,形成四合院,而走廊转角处和庭院两侧常有楼阁与次要殿堂,并用圜桥亭联系这些楼阁的上层。整个建筑组群不但主次分明,而且高低错落,具有宏伟而富于变化的轮廓。

在建筑构件方面,房屋下部的台基除临水建筑使用木结构的柱、枋、斗拱等以外,一般建筑用砖石两种材料构成,再在台基外侧设散水一周。台基的地栿、角柱、间柱、阶沿石等都饰以雕刻或在其上加彩绘,踏步面和垂带石亦如是,但也有铺砌花砖的。木栏杆多使用勾片栏版或简单的卧棂,其下并护以雁翅板,可是石制的望柱和璃首已见于大明宫含元殿遗址中,可知当时重要建筑的台基上盛行石制的栏杆。

柱础形制无论简单的覆盆或雕琢莲瓣的柱础,整个形体都较矮、较平。柱的比例由于柱高等于明间面阔,而面阔又多在5米左右,因而比例粗矮,如五台山唐末所建佛光寺正殿就是例证。

据敦煌石窟中的初唐壁画,栌斗上已出跳水平栱。盛唐壁画则有双栱双下昂出四跳的斗栱。补间铺作在初唐时期多用人字形栱,到盛唐出现了驼峰,并且在驼峰上置二跳水平栱承托檐端,由此可见佛光寺正殿的斗栱结构,至迟产生于盛唐时期。由于柱头铺作与补间铺作在结构上机能不同,繁简各异,主要和次要的作用十分明确,再加上斗栱雄大与出檐深远,因而成为构成唐代简洁雄伟的建筑风格的因素之一。

殿内梁架结构,在柱梁及其他节点上施各种斗栱,数量比宋以后为多;同时柱身较矮,室内空间较低,更使斗栱突出,加强它在室内结构上和形象上的作用。此外,据敦煌壁画所示楼阁建筑在腰檐上加平座的情况,推测内部应有暗层。至于南北朝以来在梁上置人字形叉手承载脊檩的方式,唐末佛光寺正殿仍然使用,可是后来建筑中已没有这种做法了。

唐代盛行直棂窗,而初唐时期乌头门的门扉上部亦装有较短的直棂。据唐末绘画所示,这时的槅扇已分为上、中、下三部,而上部较高,装直棂,便于采纳光线。到五代末年的虎丘塔,又发展为花纹繁密的球纹了。

在屋顶形式方面,重要建筑物多用庑殿顶,其次是歇山顶与攒尖顶,极为重要的建筑则用重檐。其中歇山顶的山花部分,向内凹入很深,下部博脊也随之凹入,上部施博风版及悬鱼。在组群建筑中,往往将各种不同形式的屋顶组合为复杂而华丽的形象。

纹样的使用,除莲瓣以外,窄长花边上常用卷草构成带状花纹,或在卷草纹内杂以人物。这些花纹不但构图饱满,线条也很流畅挺秀。此外,还常用半团窠及整个团窠相间排列,以及回纹、连珠纹、流苏纹、火焰纹、飞仙等装饰图案,给人以富丽丰满和气势磅礴的印象。这时彩画构图已初步使用“晕色”,对于以对晕、退晕为基本原则的宋代彩画具有一定的启蒙作用。

在石材的使用方面也有突出的成就,石拱桥的建造在这一时期已达到高度技术水平。如隋大业年间(608—618年)所建的赵县安济桥,距今已有一千三百多年。它是座“敞肩拱”式的单孔等截面圆弧拱桥:净跨37.37米,拱圈厚度为1.02米,拱矢高7.23米。跨径大,年代古,在艺术上和结构上都有高度成就。桥的设计者工匠李春,是值得称赞的杰出桥梁工程师。由于石拱桥外形美观,经久耐用,养护费用少,荷载能力,稳定性和刚度均大。在目前我国大量修建道路的新形势下,为了贯彻就地取材、节省更多的钢材和水泥,发扬我国传统建筑物的优点,结合新的理论和新的施工方法,推广石拱桥的使用范围,对交通运输的建设事业作出卓越的贡献,这也是贯彻“古为今用”方针。

辽、宋、金(916~1234年)

在建筑材料方面,由于宋朝砖的生产比唐代增加,因而有不少城市用砖砌城墙,城内道路也铺砌砖面,同时全国各地建造了很多规模巨大的砖塔,墓葬也多用砖砌造。宋朝的琉璃砖瓦,除了《营造法式》关于烧制方法有详尽的规定以外,实物方面还留下一座辉煌的范例,就是104l~l048年建造的北宋首都东京(今开封)佑国寺的琉璃塔。这座塔不仅显示玻璃瓦生产技术的提高。而且显示了以构件的标准化和镶嵌方法所取得的艺术效果,这是宋朝在建筑材料、技术和艺术等方面的—个卓越成就。

在木结构技术方面,到了五代、宋初,为适应建筑功能的要求以及技术上新的发展,开始了新的变化。

辽朝在建筑方面主要依靠当地汉族工匠,因而保存了不少唐朝结构的特点。如大同下华严寺薄伽教藏殿、蓟县独乐寺观音阁和应县佛宫寺释迦塔都使用内外槽的柱網结构和明栿、草栿栿两套屋架,显然与五台山唐佛光寺大殿具有一脉相承的关系。而高层建筑如观音阁和释迦塔,使用平坐暗层的做法,应是唐朝楼阁的遗风。可是某些具有殿堂和厅堂混合结构的建筑,如新城开善寺大殿、大同善化寺大殿、义县奉国寺大殿等,由于功能上的要求,内部采用彻上露明造,并将原来作为布置佛像空间的内槽后移,前部空间扩大,因而柱網布局突破了严格对称的格局,无疑的是金朝建筑的“减柱”、“移柱”法的前奏。北宋建筑结构在五代的基础上开始了一个新的阶段。如果拿《营造法式》规定的结构方式和唐、辽遗物对照,不难看出宋朝建筑已开结构简化之端了。其中最重要的一个特点就是斗栱机能已经开始减弱。原来在结构上起重要作用的下昂,有些已被斜栿所代替;而且斗栱比例小,补间铺作的朵数增多,使整体构造发生许多变化。在楼阁建筑方面,如河北正定隆兴寺转轮藏殿、慈氏阁和山西陵川府君庙山门,已经放弃了在腰檐和平坐内做成暗层的做法。这种上下层直接相通的做法,到元朝继续发展,后来成为明清时期的唯一结构方式。《营造法式》虽然对殿堂和厅堂的结构有着严格的区别,但实物中却有不少灵活处理的例子。例如太原晋祠圣母殿的构造方法就介乎殿阁与厅堂之间,并且减去前廊两根柱子;同时许多地方的小型建筑也有类似情况。至今还没有发现一座宋朝建筑是完全按照《营造法式》的规定建造的。但是,从《营造法式》所规定的模数制来看,北宋时期建筑的标准化、定型化已达到了前所未有的水平,反映了当时木构架体系的高度成熟;同时也便于估工备料,提高了设计、施工的速度。

金朝继辽、宋而统治中原和北方,接受了汉族人民先进的生产力和文化科学技术的影响,在城市建设和土木建筑方面都有明显的体现,因而在建筑结构上强烈地反映出宋、辽建筑相互影响的结果。例如辽朝开始的减柱、移柱作法,在金朝更加盛行,如朔县崇福寺弥陀殿、五台山佛光寺文殊殿、大同善化寺三圣殿等,都为适应功能需要而把内部柱子做了一定调整,因而使梁架的布置比辽朝建筑更为灵活。其中如文殊殿、弥陀殿均因减去内柱,在柱上使用了大跨度的横向复梁以承纵向的屋架,而文殊殿的复梁竟长达面阔三间。文殊殿建于1137年,上距金灭宋不过十年,不难推测这种减柱和复梁的做法可能在北宋已经开始了。后来元朝某些地方建筑则直接继承了金朝这种灵活处理柱網和结构的传统。此外,辽朝开始出现的斜向出栱的斗栱结构方法,在金朝大量流行而更趋复杂。而宋朝柱高加大、斗栱减小、补间铺作增多、屋顶坡度加大等手法,在金朝建筑中也得到体现。至于楼阁建筑,现存的大同善化寺普贤阁则仍采用暗层,与辽朝楼阁结构相同。

约与金朝同时的南宋建筑,结构手法基本上和北宋相同,但构件的艺术加工更加细致。四川江油县云岩寺的飞天藏开使用交叉成網状的斗栱,已开明清如意斗栱的先河。

宋代建筑的基础构造也有较大的进步,大建筑的地基一般用夯土筑成,当土质较差时,往往从别处调换好土。在基础下打桩的方法也有较多的记载和实例。如《营造法式》规定在券辇水窗的基础下用木钉(地丁);宋画《水殿招凉图》中沿临水石基边上有一排矩形断面的木桩,以防止基岸崩塌;而《清明上河图》中一些较简单的临水建筑则沿水立圆木桩,桩内钉挡土木板,建于南宋的上海龙华塔在基础下用矩形断面的木桩,桩上铺厚木板,板上做砖基础。一些大建筑为了防潮,往往建二层砖石台基,在上层台基上立永定柱做平坐,平坐以上建房屋。宋画《金明池图》中的宝津楼和水殿都是这种做法。

在砖石结构的技术方面,可以从一些桥和塔看到这时期的发展情况。除了金朝继承过去传统,在河北赵县、栾城、井陉和山西晋城、崞县等地修建了若干座敞肩石拱桥以外,这时期南北各地还修建了很多石拱桥。其中1189年金朝建造的卢沟桥长达266.5米,用11孔连续的圆拱构成。虽然这桥经过后世多次重修,但桥基和多数拱还是八个世纪前的原物。1975年经429吨板车载重试验,受力情况正常。

福建省沿海地区,在宋朝曾建造若干巨大的石梁桥。这些桥一般位于江河入海处的宽阔水面上。如1078年建造的泉州万安桥长达540米,41孔;石梁长11米,一般宽0.6米,厚0.5米。桥基建于松软的泥沙冲积层上,因而用船载大石沉铺江底,形成一道水下大堤作基础;称“筏形基础”,再于其上建桥墩。至于架设巨大的石梁,则将运载石梁的船,利用江口定时上涨的潮水,移船就位,潮落时石梁就架在桥墩上,不能不令人敬佩当时匠师们的高度智慧。

从宋、辽、金时期的砖塔的结构,可以看到当时砖结构技术有了很大进步。在唐朝,砖塔外部用砖墙而内部用木楼板、木扶梯,仅仅在顶上用砖券封顶。五代末到宋初建造的苏州虎丘塔内部的各层走廊、楼板和塔心室使用砖叠涩,而楼梯仍为木构。到了北宋,逐步发展为发券的方法,使塔心和外墙连成一体,提高了砖塔的坚实度和整体性。如北宋时期所建的定县开元寺料敌塔和开封祐国寺琉璃塔就是这种砖结构的典范。

这时期福建地区留下几座楼阁式石塔,其中南宋淳祐年间(1241~1252年)建造的泉州开元寺双塔,八角、五层、各层柱、枋、斗栱和檐部结构,全部模仿木结构的形式。从石材的性能上来看是不适当的,但是它已经受到了七百余年的考验,依然完整地保留至今。

在建筑艺术方面,这时期的总体布局和唐朝一个重要区别是组群沿着轴线,排列若干四合院,加深了纵深发展的程度,如正定隆兴寺和碑刻中的汾阴《后土祠图》都充分说明了这点。组群的主要建筑已不是由纵深方向的二、三座殿阁所组成,而是四周以较低的建筑,拥簇中央高耸的殿阁,成为一个整体,如宋画《明皇避暑图》、《滕王阁图》和《黄鹤楼图》都是如此,所不同的《明皇避暑图》中的主要殿阁的平面、立面采用方整对称的方式,而《滕王阁》、《黄鹤楼》二图则比较灵活自由;而中央部分往往在十字形歇山顶下再加一层檐,与下部的抱厦、腰檐、平坐、栏杆等相结合,组成雄健、美丽而富于变化的外观,则基本上相同。这时四合院的回廊已不在转角处加建亭阁,而在中轴部分的左右,建造若干高低错落的楼阁亭台,使整个组群的形象不陷于单调。

此外,与纵深布局相结合,在主要殿堂的左右,往往以挟屋与朵殿拱托中央主体建筑,从这些资料中还可以看到组群的每一座建筑物的位置、大小、高低与平座、腰檐、屋顶等所组合的轮廓以及各部分的相互关系都经过精心处理,并且善于利用地形,和环境巧妙结合起来,绕有园林风趣,如太原晋祠圣母庙即是一例。

单体建筑的造型,北宋木构架建筑在唐、五代的基础上有不少新的发展。首先是房屋面阔一般从中央明间向左右两侧逐渐缩小,形成主次分明的外观。其次,柱身比例增高,开间成为长方形,而斗栱相对地减小,同时补间铺作加多,其艺术效果与唐代有很大的差别。除建筑体形的变化以外,装修的变化也对造型发生很大的影响。这时期建筑上大量使用可以开启的、棂条组合极为丰富的门窗,与唐、辽建筑的板门、直棂窗相比较,大大改变了建筑的外貌,同时改善了室内的通风和采光。房屋下部建有雕刻精美的须弥座。柱础形式也呈现着丰富多彩的盛况;柱子除圆形、方形、八角形外,出现了瓜楞柱,而且石柱数量大量增加,其表面往往镂刻各种花纹。

建筑内部,除出现许多精美的家具和小木作装饰外,室内空间也加大,并简化了梁、柱节点上的斗栱,给人以开朗明快的感觉。各种构件为了避免生硬的直线和简单的弧线,普遍使用卷杀的方法,屋顶上或全部覆以琉璃瓦,或用琉璃瓦与青瓦相配合,成为剪边式屋顶。彩画和装饰也都按着规定的比例和构图方法,取得满意的艺术效果,因而当时建筑给人以柔和而灿烂的印象。南宋建筑虽然实物较少,但从当时绘画中表现的建筑风格,可以看出柔和绚丽的倾向,发展到偏于细致、工整和繁缛了。

此外,宋朝的匠师们,显然由于更多地注意到组群建筑布局的整体效果,还规定了房屋越高大,屋顶坡度越陡峻的原则和比例公式:最陡的坡度到1∶1.5之比,最低的则为1∶2;从组群总体布局上明确了主次之分。屋顶坡度的趋向陡峻大概有以下几个原因:主要的是防漏的要求,为了保持檐头屋面有必要的坡度以利排水,屋顶的总坡度就必须加大;其次是宋代以后,都市繁荣,豪富之家争建高楼大厦,为了突出自己的房屋,就竞相抬高屋顶以相炫耀。最后是宋代玻璃瓦大量增产,屋面装饰性瓦件日趋丰富,屋顶成为房屋的极美丽的一部分,所以必须增加坡度,以期达到高耸夺目的效果。

在辽朝领域中,基本上继承了唐朝简朴、浑厚、雄壮的作风。在整体和各部分的比例上,斗栱雄大硕健,檐出深远,屋顶坡度低缓,一切曲线都刚劲有力,细部手法简洁朴实,雕饰较少。这就使得辽、宋建筑具有迥然不同的风格。

与南宋约略同时的金是辽和北宋建筑的继承者,因而在建筑的艺术处理方面,糅合了宋辽建筑的特点。在外形比例上,以大同上华严寺大殿为例,开间比例已成长方形,柱身很高。斗栱用材虽与佛光寺大殿相同,出檐很远,屋檐曲线雄劲有力,但由于比例不同,总的风格也自然与唐、辽不同;而隆兴寺摩尼殿的轮廓纯属宋朝建筑风貌。此外,金朝建筑在辽朝“”形或“米”形平面的斗栱的基础上,发展出更复杂形式的斗栱,如正定隆兴寺摩尼殿和大同善化寺三圣殿所见;室内外装修则在宋朝的基础上更加华丽繁复。

这时期砖石塔的风格,由于南北各地出现了大量模仿木结构的形式,因而比唐朝的砖塔更为华丽。北宋初年的苏州虎丘山云岩寺塔和杭州的几座石雕小塔完全是木塔的砖石模型。辽代砖塔如庆州白塔和河北涿县云居寺、智度寺双砖塔,除了出檐深度受到材料的局限而比较短促外,几乎是应县释伽塔的翻版。而辽朝密檐塔在须弥座、柱、额、斗栱、门、窗等方面也都模仿木结构的形式。辽末又在塔身额枋下面增加一列装饰性的“如意头”。到金代,塔的总体轮廓更趋向于挺秀,这类密檐塔只见于黄河以北到辽宁、内蒙古一带,从年代和地区的分布,说明它是在唐塔基础上的一个新发展。

值得注意的是,宋、辽、金时期,与模仿木构件的砖石塔流行各地的同时,墓葬中也出现同样的现象。这种现象一方面说明当时工艺水平的提高,同时也反映建筑设计上一种新的倾向,一直影响到明朝的无梁殿建筑。

这时期的建筑装饰更是绚丽多彩。如栏杆花纹已从过去的勾片造发展为各种复杂的几何纹样的栏板。室内“彻上露明造”的梁架、斗栱、虚柱(垂莲柱)以及具有各种棂格的格子门、落地长窗、阑槛钩窗等,既是建筑功能、结构的必要组成部分,又发挥了装饰作用。其中门窗的棂格花纹除见于《营造法式》外,山西朔县崇福寺金代建造的弥陀殿有极其富丽的三角纹、古钱纹、球纹等窗棂雕饰。

室内天花使用平闇的渐少,而各种形式的平栱和藻井的数量则大量加多,其中构图和色彩以山西应县净土寺大雄宝殿的藻井最为华丽。小木作达到前所未有的精致程度,如山西大同下华严寺薄伽教藏殿内“壁藏”、山西应县净土寺大殿内部的藻井“天宫楼阁”及四川江油云岩寺的“飞天藏”等,都是模仿木构建筑形式而雕刻精美细致的精品。

彩画方面,辽宁义县奉国寺大殿和山西大同下华严寺薄伽教藏殿的辽朝彩画继承唐代遗风,在梁枋底部和天花板上画有飞天、卷草、凤凰和網目纹等图案,斗栱上有莲花和其他花朵;颜色以朱红、丹黄为主,间以青绿。可是北宋彩画随着建筑等级的差别,有五彩遍装、青绿彩画和土朱刷饰三类。其中梁额彩画由“如意头”和枋心构成,并盛用退晕和对晕的手法,使彩画颜色对比,经过“晕”的逐渐转变,不至过于强烈;在构图上也减少了写生题材,提高了设计和施工的速度,适合于大量建造的要求,是一个重要发展。后来明清二代的彩画都是由此发展而成的。

砖石雕饰,如正定隆兴寺大悲阁内的铜观音像的须弥座、河南登封少林寺和苏州罗汉院的石柱与许多柱础覆盆上所雕绞样,以及大量砖石塔、砖木中的雕刻、都表现着丰富多彩的构图。

总之,由众多的实例和《营造法式》中,可以看到从北宋开始,建筑风格向柔和绚丽的方向转变了。

元、明、清(1271~1840年)

在结构方面,元以前城门洞上部一般做成梯形,用柱和梁架支撑,从元代起已有一些城门用半圆形砖券,如1969年发掘的元大都和义门瓮城城门洞,是1358年(元至正十八年)修建的,用四层砖券砌筑,不用伏砖,四券中仅一个半券的券脚落在砖墩台上,说明当时起券技术尚未完全成熟,是从唐宋以来“过梁式”木构城门发展到明清砖券城门的过渡形式,到了明清则全部采用砖券。建筑方面,15世纪出现了全部用砖券结构的无梁殿,并盛行于16世纪中、晚期。华北黄土地区的窑洞住宅内部也陆续采用砖券,说明这时候砖券结构已普及各地。

随着伊斯兰教而传人的穹窿顶,通常建于方形平面上,其结构方式有二:一种是由元代一直延续至清朝的新疆维吾尔族陵墓,在面积不大时,穹窿直接放在方形厚墙上,面积太大时,顶下用连续小栱构成多边形数层,作为圆顶与方形平面间的过渡。另一种方式见于内地礼拜寺中,是在方形平面四角用砖叠涩及砖制斗栱出跳,上承穹窿顶,而当面积较大时,则如北京、杭州等处少数明代清真寺大殿,在汉族形式的屋顶下并列三座穹窿。这种在内地发展起来的砖砌穹窿顶,到了明中叶发展成为多层的斗八形状,如在太原永祚寺、苏州开元寺无梁殿中所见到的,就是这种砖结构。

夯土技术,发展到明清时期有了更高成就。福建、四川、陕西等地有若干建于清朝中叶的三、四层楼房,采用夯土墙承重,虽经地震,仍很坚实。明清的宫殿、陵寝、坛庙和桥梁的地基工程,一般都用黄土合白灰夯筑基础,先挖深槽,下柏木地丁(柏木桩),筑打小夯灰土若干步,并掺入一定数量的江米汁,筑夯得非常坚固。据科学鉴定,23∶7灰土地基的抗压强度为15kg/cm。1874年所建湖北荆门县赵穴闸过水坝系用粘土夯筑而成的,用灰土做护面层,厚0.5米,虽经多年自然风化和水流冲刷,基本上仍完好屹立。充分证明我国传统的夯土建筑物在防震、防水方面具有很大的优越性。

明清两代琉璃瓦的生产,用坩子土作坯料,提高了硬度,无论数量或质量都超过以往。据明万历《工部厂库须知》记载:北京城南“琉璃黑窑厂,专管烧造琉璃瓦件并黑窑砖料”,所烧琉璃瓦件有黄色、青色、绿色、蓝色、黑色及白色等各种釉子。清代以后,琉璃瓦的色彩更多,又增加了桃红、孔雀蓝、葡萄紫等更华丽的釉色。但瓦的颜色和装饰题材,在使用上仍受到封建社会等级制度的严格限制,其中黄色琉璃瓦仅用于宫殿、陵寝和最尊贵的祠庙。今天人们从北京景山俯瞰紫禁城,看到一片庄严华丽的黄色琉璃瓦海,给人们的印象是非常深刻的。

这时期内,贴面材料的琉璃砖多用于佛塔、牌坊、照壁、门、看面墙等处。已毁的南京明报恩寺塔是用彩色琉璃砖饰面的;现存山西洪洞广胜寺飞虹塔、山西大同明代的九龙壁、北京故宫及北海的清代九龙壁等都是具有高度技术水平与艺术水平的范例。此外,镏金、玻璃鋄金(银)、亮铁、砖雕、木雕及其他美术工艺品用于建筑,丰富了装饰的手法,对于建筑艺术起了很大的作用。

烧制玻璃在我国已有悠久传统,宋《营造法式·窑作制度》中关于造砖瓦坯、烧变次序、琉璃釉药及垒造窑等项工艺都有详细记述。惟宋元两代所产的琉璃瓦皆用粘土作坯,以柴草烧窑,火候低,产品硬度较差。明朝以后,煤矿事业兴起,燃料的质量大为提高,在窑作中除柴薪窑外又出现了煤炭窑,因而扩大了砖瓦材料的生产规模,明代琉璃手工业在宋、元窑作技术的基础上又有新发展。例如采用瓷土作瓦坯,挂铅釉,用两火烧出,具有光彩夺目的琉璃宝色。关于釉药的配制在《工部厂库须知》中有详明的规定,每釉药一料需用物料数量如下:

明代,砖的生产大量增长,不仅民间建筑普遍使用砖瓦,全国大部分州、县城都包砌砖面,特别是河北、山西二省内长达千余公里的万里长城,在十五、六世纪间,大部分修建为雄厚的砖城,工程规模之大是举世闻名的。

明清两代王朝为满足大规模营建工程的需要,设官窑烧造砖瓦。山东临清窑专门生产城砖、斧刃砖,分柴薪窑和煤炭窑两种,前者生产黑城砖,后者生产白城砖,每年产量不下百万块。白城砖用于修建宫殿、坛庙和陵寝,黑城砖用于修建城垣和下水道。一般的青砖、青瓦则由工部的黑窑厂烧造。产品有各种型号的方砖、平身砖、券、副砖、线砖、滚子砖和望板砖,各种型号的筒瓦、板瓦、勾头、滴水、花边瓦和瓦条,各种型号的狮、马、吻兽等。此外,还生产质量较高的削割瓦,专供城楼和府第工程使用。至于高级建筑物所用的铺地金砖,则于苏州设官窑烧造,从苏、松一带征集技术熟练的窑匠精心团造。所产二尺二、二尺、尺七细料方砖,质地坚腻,棱角方正,反映了古代陶冶匠师的高度技术水平。

明清两代,宫廷建筑所需的各种石料,和砖瓦一样例由工部委官开采,于房山大石窝采汉白玉、青白石;于马鞍山采青砂石、紫石;于白虎涧、鲇鱼口采豆渣石;后来又在牛栏山和石景山开采青砂石;于江苏省徐、淮地区开采花斑石。房山所采汉白玉石洁白如玉,专供宫廷、陵寝、坛庙阶砌栏楯之用,柔和而易琢,镂为龙凤芝草之形,具有极高的装饰效果,如北京故宫三大殿,天坛祈年殿、圜丘坛的汉白玉须弥座、栏干就是很珍贵的范例,花斑石由于石纹斑斓美丽,多用于宫殿和苑囿作铺地材料。此外,还有虎皮石,苑囿中多用以垒砌围墙和房屋的台基,既经济又美观,所有这些都充分体现了古代匠师在因材施用方面的卓越成就。

在使用木材方面,明代的统治阶级非常奢侈,兴建重大建筑工程都要从四川、湖广、江西、浙江等地采办楠木、樟木、柏木、檀木、花梨木及桅木、杉木;从山西、河北等地采办松木、柏木、椴木、榆木和槐木等大量木材,以应工需。宫殿、陵寝和坛庙等高级建筑用楠木制作梁、柱和门窗装修;用柏木(或楠木、樟木)制作斗栱;用杉木制作檩条、圆椽和望板;用樟木制作飞檐椽,翘椽,山花、博缝和雀替;用松木制作连檐、瓦口;用柏木、榆木制作地丁和桥桩;用桐皮槁做鹰架木等等。

明初曾使用了许多大尺度的材料,例如天安门和端门的明间跨度长达8.5米以上,这个跨度是空前的。昌平明长稜恩殿用直径达1.17米、高23米的整根楠木柱,尺寸之巨大是国内罕见的。入清以后,宫廷工程由于缺乏巨大木材,不得不用小块木料拼接成柱子和梁,外加铁箍拼合成材,因而解决了用料问题,这是一种经济有效的施工方法。清朝营建大项工程,由于缺乏楠木。乃转向大量使用黄松作主要建筑材料,这是明清两代在大木用材方面的显著差别。

在木结构方面,元朝一方面保留唐宋以来的传统,而另一方面,部分地方建筑承继着金朝,在结构上作了某些新的尝试。元朝许多殿宇柱子排列灵活,往往与屋架不作对称的联系,而是用大内额在内额上排屋架形成减柱、移柱的做法。《营造法式》中的斜栿,在元朝建筑中占有突出地位。斜栿由柱头斗栱上挑,承两步甚至三步椽子。这建筑的梁架多用原木并且适应材料的形状有许多灵活的构造,有些材料则用拼合料。虽然元朝这些新的变革没有直接被明朝建筑继承下来,但某些构架原则却在明清时期得到了发展。最重要的是斗栱结构机能的减弱,原来唐宋斗栱的下昂,从元朝起有些已成为纯装饰性的构件,而将梁外端做成巨大耍头,伸出斗栱外侧,承托挑檐檩;内檐各节点上的斗栱也逐渐减少,将梁身直接置于柱上或插入柱内,使梁与柱的交接更加紧密。明清时期的楼阁建筑,都将内柱直接升向上层,而去掉了辽金楼阁建筑中常见的上下层柱间的斗栱。这种结构方式在楼阁的整体性上无疑具有更大的优点,如承德普宁寺的大乘阁就是一个典型的例子。

在明清木构建筑中还出现了若干加强结构的手法,如在内外柱之间施用穿插枋,在内檐通柱之间施用跨空枋,从而加强了柱与柱之间的水平联系,可防止柱子产生倾倚;在七架梁或五架梁等长跨度的荷重梁下附加随梁枋,可提高梁枋的负荷能力;在内檐金柱两侧加抱柱,可增强榫头的抗剪应力,这都是前所未见的新东西。宋元时期结构复杂的襻间改为檩垫枋三件、用柁墩代替驼峰,从而简化了构件,使节点更加简单而牢固。所有这些技术改革,对于加强建筑结构的刚度和整体性都卓有成效。

此外,明清建筑在大木作施工中,还广泛使用各种铁活。如使用铁箍拼攒柱、梁,使用过河和拐子加强梁柱节点联结,利用铁吊挂来悬挂天花等等,对于加固木结构的整体性都起着很大作用。

不过,明清时期的木结构,从官式建筑来看,存在着相互矛盾的现象。一方面,构架的整体性加强了,以太和殿和大乘阁为例,无论是殿或阁的构架体系都很明确,节点简单牢固;斗拱中特别是平身科,由于几乎没有多大结构机能,所以比例可以减小,构造更加简化;但另一方面,却再没有金元时期那种灵活处理空间和构件的方法,构架死板僵化;而梁的断面由3∶2改为5∶4的比例,不但断面不合理,而且加重了梁本身的静荷重。

这种矛盾现象是木构架结构发展的必然趋势。中国木构架结构体系,经过三千年的发展、由简陋到成熟、复杂,再进而趋向简化,过程是很明显的。明朝的官式建筑已经高度标准化、定型化,而清朝于1733年颁布的《工部工程做法则例》则进一步予以制度化。建筑的标准化标志着结构体系的高度成熟,但同时也不可避免地使结构僵化。如《做法则例》就把所有建筑固定为二十七种具体的房屋,每一种房屋的大小、尺寸、比例都是绝对的;构件也是一样。这种绝对化势必导致矛盾的另一极端。

许多地区的民间建筑,虽然在发展上也和官式建筑一样趋于标准化、定型化,但由于地区和民族的不同,各地区的建筑仍有相当大的差别。正是由于各地民间建筑都在自己的基础上得到成熟的发展,所以明清时期中国建筑的地方特色更加显著起来。

在建筑艺术方面,个体建筑的斗栱的比例大大地缩小了,出檐的深度减少了,柱的比例细长了(唐宋柱经与柱高的比例为1∶8~9,清为1∶10),柱的生起、侧脚和卷杀不再采用了,梁枋的比例沉重了,屋顶柔和的线条轮廓消失了,因此,明清的官式建筑呈现着比较沉重、拘束但又稳重、严谨的风格。这和唐朝的宏伟、豪放,宋朝的柔和、绚丽的风格有所不同。

官式建筑的标准化、定型化还包括彩画、门窗、须弥座、栏杆、屋瓦以及装饰花纹等方面在内。只有室内装饰性的木间隔受到这种限制比较小,因而在格扇和花罩方面创造了很多优秀作品。但是从清中叶以后,装饰走向过分烦琐,好些定型化的花纹已失去了清新活泼的韵味。这些更加深了个体建筑沉重拘束的风格。

尽管如此,明清的建筑师在组群的总体布局上仍然表现了他们的卓越才能。他们在指定的地段上,按照成熟定型做法,恰当地安排这些标准房屋,把各种大小不同形式、不同的建筑巧妙地进行组合,使它们既适应功能要求,又取得很好的艺术效果。以宫廷建筑为例,如北京的明清宫殿、颐和园、西苑、天坛等优秀的组群便是明证。清朝世袭的皇家建筑师“样式雷”家族留下的数以千计的图纸,绝大部分都是组群的总体平面图,在每座房屋的平面位置上注明面阔、进深、柱高的尺寸、间数和屋顶形式,因而具体的结构和施工只须遵照各种《做法则例》进行工作。这种设计的特点,显示了明清建筑师在广阔的地段上进行巨大的空间组织和巧妙地运用建筑体量的无比智慧,也表现了他们高度敏锐而准确的尺度感。

这时期的空间布局艺术,也有了和前代不同的特点。唐宋以来以低矮的廊院围绕主体建筑的手法逐渐废弃,而改由主殿和厢房、墙、门等组成封闭的空间,并通过不同空间的变化来突出主体建筑,从而创造一定的艺术气氛。北京故宫、天坛就是院落组合的卓越范例。

明清的民间住宅和园林,在空间组织、建筑造型、建筑装饰、利用地方材料和设计施工方法等方面仍有很多新的创造和发展。据明代中叶已经流传的《鲁班经》的记载,浙江民居有以明间面阔为基本单位来决定各部分比例、尺寸的设计方法;它的建筑内部空间处理结合室内布置使用各种式样的“轩”,不仅轻巧秀丽,而且富于变化,但天花以上部分仍使用唐宋以来的“草架”结构。明末计成(无否)所著《园冶》,关于相地、立基、屋宇、装折、门窗、墙垣、铺地、掇山、选石及借景等方面都有十分精辟的论述,并附有若干图式,概括了古代造园艺术的丰富经验,其中颇有值得参考借鉴的地方.是研究园林建筑的一部很重要的著作。近人童隽所著《江南园林志》,对于造园艺术与造园技术,从园林的结构特点及历史沿革方面作了不少的品评和议论,文史和图片资料相当丰富,也是一部较有价值的参考书。

苏州姚承祖(补云),世袭营造业,清代末年苏州地区许多住宅、寺庙,经他设计修建的有不少,晚年担任鲁班会会长,是当地有名的建筑师。遗著《营造法源》一书,对于住宅、庭园建筑的设计原则与施工规范都有详尽的论述,是近代纪述江南古建筑的一部技术专著。

此外,清朝在建筑技术方面除官书《工程做法则例》外,民间还流传着一些手抄本,质量有高有低,内容详略不等,关于传统的建筑技术都有不同程度的记载,特别是某些地方性的传统做法更是官书中所少见的。这些抄本材料是多年来师徒相传,从生产实践中总结出来的技术经验,很切合实用,因而过去匠师们往往把它视为技术手册,随身携带以备查考。然而在我国长期封建社会里,由于受孔孟之道的影响很深,统治阶级鄙视建筑工人,一向把生产者的技术成就视为“奇技淫巧”和“贱役”,严重地阻碍着科学事业的发展,因而流传下来的专门技术著作寥寥无几,劳动人民的创造发明大部已湮没失传,所以这些传抄本是值得珍视的。

藏族和西北少数民族的建筑,发展到明清时期也出现了模数制。各地区、各民族、各种类型建筑的进一步成熟,使我国建筑呈现出“百花齐放”的盛况。经过各民族建筑的密切交流,出现了一批新风格的建筑,例如承德的几处喇嘛庙,把汉藏两族的建筑传统巧妙地融合为一体,就是很成功的实例。

明清时期,在油作和砖石作的圬工方面有许多成功的施工经验值得重视。例如金砖地面采用泼墨、钻生桐油和烫蜡的方法,可使地面保持光洁耐磨。用高级澄浆砖干摆细磨,垒砌清水砖墙,整洁无缝。墙面外粉刷采用搔亮做法,于纸筋灰上刷料水数道,然后以黄蜡揩磨光亮,既坚固又光洁。硬木装修,水磨烫蜡,或擦拭核桃油,可使木材纹理突出,光彩夺目。此外,用白灰、糯米、明矾和成灰浆灌砌石料,或用明矾加铁屑灌筑石缝;用白蜡、芸香、松香等物调成焊药来粘补石料;东南沿海地区还使用粘着性很强的蛎灰砌筑砖石或抹饰墙面,用油灰构抿砌缝;海塘工程用杨桃藤、江米为汁和灰来构抿石缝,在砌体的灰浆中掺入有机胶结材料,取得很好的防水效果;其他如宫殿建筑在屋面的灰背中铺焊锡一层作防潮层,以上这些技术成就,都被长期的实践证明是行之有效的是古代劳动人民在施工中总结出来的有益经验和宝贵财富,值得我们加以整理发掘。

第二节 古建筑结构与构造

台基与基础

中国古代建筑的宫殿厅堂立面形象以三部合成,也就是下部宽大的台基,中部的墙柱结构和上部巍峨的屋顶。一般认为从地面以上柱脚以下的砖石包砌部分都属于台基范围,对于砖石包砌部分以内,直接承受房屋上部荷重并将其传递到地基上去的地下结构部分,则是所谓基础的范围,本节将依施工顺序先对基础加以介绍。

中国建筑的基础做法

古代的宫殿厅堂采用了木柱梁荷重的构造方式,所谓基础主要指的是柱下构造,一般分为直接承受柱子的柱顶石,柱顶石下的磉墩,磉墩下的灰土三个部分。(一)灰土

砌置基础首先依柱子位置刨槽,槽底打筑灰土。槽深依两个因素决定:第一个因素是埋头,依屋架上檩数定高低,如果檩数四至五,埋头深六寸;如果檩数是六至七,埋头八寸;如檩数是九,埋头深达一尺。第二因素是灰土的步数,这要根据土质虚实而定,也和建筑物的等级有关,最少两步,多者可达十五步,如清代光绪崇陵隆恩殿的台基,其中还要打入长一丈五尺,小径五寸的柏木桩,以求坚牢。

灰土基础是用石灰和黄土依一定比例,如3∶7或4∶6体积比混合夯打而成。《工部工程做法则例》中规定:“凡夯筑灰土每步虚土七寸筑实五寸。”“二十四把夯筑二十四夯头,充剁五十七道,每见方一丈每步用夯夫二十四名、壮夫九名。”可以看出灰土基础所用材料虽然简单,工具也不过是木夯石硪,但用工是比较大的。

在统治者的陵墓工程里,又用江米汁加灰土的做法,在每步灰土打实后,泼江米汁一层,加水促其下渗与灰土结合,耐水性与坚牢性大为增加。

近年来,对若干古代建筑修理时,也获得一些关于基础工程的资料:

1.河北正定隆兴寺转轮藏殿是北宋建筑,1954年曾打了四道探沟,了解到各柱磉墩之下是一层粘土,一层碎砖,共四层。

2.山西芮城永乐宫是元代建筑,1960年迁建时曾对宫内龙虎、三清、纯阳、重阳四殿的柱基检查,地槽之上都是一层黄土,一层碎砖瓦,每层黄土平均厚90毫米,每层碎砖瓦平均厚50毫米,其中龙虎殿角柱多至十五层。

3.上海市真如寺正殿是元代建筑,1963年修理时发现柱脚下一层铁滓夯层,一层黄土夯层,每层平均70~80毫米,其中角柱柱基层数最多,是十层。

从以上三个实例看到其基础加固方法,是比较一致的,试与《营造法式》有关记载比较:“每步土厚五寸,筑实厚三寸,每步碎砖瓦及石札等厚三寸,筑实后一寸五分。”也是细粒料黄土与粗粒料砖瓦石互层的做法,尤其永乐宫与《营造法式》的规定最接近(附表1)。附表一 永乐宫各殿基础尺寸与《法式》比较表

据故宫博物院研究报告,紫禁城内多数明代殿座基础也是粘土、碎砖分层夯筑而成,或许灰土基只是清代陵寝才开始使用。至如宋、元以前,依发掘资料,一直是素土夯筑未用石灰。(二)磉墩

在灰土夯到一定高度时,就要进行磉墩栏土的垒砌工作。磉墩位于柱顶石之下,用条砖砌成,它的高度依照《工部工程做法则例》规定“高随台基除柱顶石之厚,外加地皮以下埋头尺寸”。

磉墩可以单独砌筑,也可以连续起来,视距离远近而定;在磉墩不连续时需做砖砌栏土墙,高同磉墩。在包砌台基完成后,形成大小不同的方槽,槽内用土填满,上面再墁砖,台基工程就完成了。

以灰土、磉墩做基础是华北习惯做法。长江下游太湖南北多有石料可采,所以,这一广大地区建屋时常用石基础。一般做法,在刨槽完了,每根木柱下先铺三角石,用木夯夯实,叫做领夯石,领夯石上面铺粗凿料石多层,依层数多少一领一叠石,一领二叠石,一领三叠石直到柱顶石下。如果遇水田淤泥松软地层,地槽必须挖到老土,并打木桩,以免上部建筑发生沉陷、开裂、歪闪等病状。(三)柱顶石

在砖砌磉墩之上,木柱之下,中国建筑习惯于使用石墩以传递上部荷载,这个方石墩叫做柱顶石。一般比例,柱顶石的边长是上方圆木柱直径一倍。柱顶石上皮并不与地面见平,而是凸上少许(0.2柱径)在这露明的凸上部分的边缘加工成线脚,平面上变为圆形以与柱子衔接,叫做古镜。15世纪以后北方建筑大多如此。

在长江下游,柱顶石的上部没有古镜,而是加一块鼓形石墩子,叫做磴。磴的高度是0.7柱径,弧形侧面上,有时浅雕花草。可以看出,柱顶石除了传递荷载,也还起着隔潮作用。

从15世纪以前的一些建筑遗物看,柱顶石上的线脚不是古镜,而是《营造法式》所称之覆盆,不少遗物在覆盆部分刻出卷草、莲花各种题材。

台基(一)台基的高度《大清会典事例》载有顺治十八年关于台基高度的规定:

公侯以下三品以上房屋台基高二尺,四品以下至官民房屋台阶高一尺。

封建等级制也反映在台基高度方面,不过,衡之一些实物,并没有呆板地遵循这个制度,对于宫殿庙宇主要建筑,其台基高度依地面到斗拱耍头下皮高度的四分之一,台基边缘到檐柱的水平距离(也叫下出)等于上出檐的四分之三;对于一般房屋,台基高度是柱高五分之一,下出等于上出檐的十分之八,这是清代工匠习惯的台基做法。(二)台基的轮廓

方直轮廓的台基是最常见的,一般台基露明部分之下,用一层条石衬平,其上皮比地面高出一至二寸,叫做土衬石。土衬石的外边比台基宽出约二至三寸,是金边。台基四角转角处有角柱石,台基露明部分的上皮平铺一层条石。阶条之下,土衬之上,立放一层石板叫斗板石。有时,石料缺乏,斗板石部分可用条砖替代。

还有一种须弥座式的台基,须弥座的意思是以须弥山即喜马拉雅山做佛座以显示佛的崇高伟大。须弥座式台基上下出许多线脚,这些线脚约可区分为六份:即上枋、上枭、束腰、下枭,下枋、圭角,在上枋、下枋、束腰部分分别浅刻出卷草,在上枭、下枭则是做出莲瓣圆雕。在北京,从明代的十三陵到清代的故宫,须弥座的规格极为严谨。(三)踏跺、栏杆

由于台基有一个高度,就需要敷设阶梯、栏杆以便上下和防止危险。最通常的做法,在中间安一级一级的条石,如果从下到上,级石逐步减短,叫做如意踏跺;如果在踏跺两旁依斜度各安一条垂带石时,叫垂带踏跺,两条垂带常常和檐柱中线对住。

踏跺石的宽厚依《工部工程做法则例》:“其宽自八寸五分至一尺为定,厚以四寸至五寸为定。”与《营造法式》所记,比较一致,但在垂带石下名叫象眼的三角形部分,二者做法稍有出入,后者要求砖砌象眼层层凹入,每层凹入半寸至一寸;前者则是砌成平面,芮城永乐宫三清殿是元代遗物,其前月台踏跺的象眼部分,以条砖镶砌成菱形图案,叠涩五层,可以看到宋代手法的影响。

在讲究的宫殿建筑台基部分,踏跺的中部往往加上御路,上刻龙凤。

有时,不用一级一步的踏跺,而用锯齿形的,这种结构便于车马上下,其坡度也比较和缓。

台基上周围栏杆,多用石造,一般构造多是在条石上先放置一条连续的方断面条石叫做地伏,地伏之上再按一定距离立望柱安栏板。多数石栏杆式样是模仿木栏杆的巡仗栏杆式,只是由于材料的限制,望柱排列得较密,常在四尺左右。石栏杆上的雕饰也是多种多样的,宫殿陵墓用汉白玉石雕为龙凤流云;庙宇园林用一般青石做简单的雕刻,有些明代石栏板刻上人物故事。主体结构——木柱架

如前所述,中国地区辽阔,森林丰富,所以才形成了以木构架为主的建筑方式。依木材硬度分类,有的是硬度较大的,如榉、榆(常用于斗拱部分);有的硬度一般但较耐久,如松、楠(常用于柱、枋部分);有的硬度较小但耐潮湿,如柏木(常用于基桩)。木材强度又每每与木材轻重成正比,李斗《工段营造录》有“木材比重”一段可资参考:

木植见方之法,每一尺在松墩三十斤、桅杉二十斤、紫

檀七十斤、花梨五十九斤、楠二十八斤、黄杨五十六斤、槐三

十六斤八两、檀四十五斤、铁梨七十斤、楠柏三十四斤、北柏

三十六斤八两、椴二十斤、杨柳二十五斤、……

多年的木结构营造积累了丰富的经验,逐渐形成一些法则,本节就对木柱架这一部分从总体到细部加以介绍。

平面配置

一般平面配置,不论宫殿、庙宇、衙署或住宅都由若干单体建筑物,依对称均齐的布局构成一个建筑组群。常常是主要建筑物居中称正殿或正房,其前方左右分列配殿或厢房。与正殿或正房相对又有前殿或倒座,这四座单体建筑物围成一个院,是为四合院,有时没有前殿或倒座,那就可叫做三合院。一处住宅,一处庙宇或宫殿就由一院或多院联接而成。

园林建筑则一反均齐对称的布局而为自由组合。依文献记载,夏、商、周三代苑囿是专为帝王游猎的地方,到了封建社会,苑囿中的人工设施逐渐增多。江、浙一带现存的明、清私家园林具有一定的规模,亭、台、廊、榭的平面处理和地形环境紧密结合,而堆山叠石更有许多特点,“巧于因借、精在体宜”是其造园的主要准则。这种因地制宜,不拘一格的精神,包括其在人力、物力上的节省,弥足借鉴。(一)单体建筑平面形状

一般以长方形最普遍,长面向前,短面在两侧。正方形或接近正方形的也有一些,例如唐、宋小型佛殿多用宽深各三间的方形平面。此外,还有六角形、八角形、圆形、十字形、曲尺形以至梅花形等等,园林建筑中各种平面形状很多。(二)柱列与间架

一般单体建筑物下部常有台基,在台基面上柱子的分布十分重要,如台基为长方形时,常依宽深两个方向排为柱列。每宽深两个方向的四根柱子包围的空间叫做一间。间之宽称面阔,间之深称进深。间是建筑平面上最低单位,建筑物大小就依间的大小和多寡而定。

说明一座建筑物的大小比例,在中国习惯用间架两个字加以规定。如《唐六典》卷二十三记有:“凡宫室之制,自天子至于士庶,各有等差。天子之宫殿皆施重栱藻井,王公、诸臣三品以上九架,五品以上七架、并厅厦两头,六品以下五架。其门舍,三品以上五架三间,五品以上三间两厦,六品以下及庶人一间两厦。五品以上得制鸡头门。若官修者,左校署为之,私家自修者制度准此。”间是平面上的度量单位,架是建筑断面上的衡量单位,简单的单体建筑物上屋顶内部用几根檩条就叫做几架,如五檩是五架,九檩是九架等。

柱架侧样

竖立柱梁大木之前,依一定比例,要把柱子水平距离和各步檩条高度画出来,规定柱梁构件的长度位置卯眼分布以及举架坡度,由于一般单体建筑物中,各槽柱架都是相同的尺寸规格,因此大部分构件在组装以前的加工都以这个图样为依据,宋代把这一道画图的工序叫做定侧样,柱架侧样也就是柱架横断面图的意思。《工部工程做法则例》在前二十七卷中,每卷一种,共介绍了二十七种柱架侧样,《园冶》中记有八种柱架侧样,反映出江、浙厅堂建筑的做法。在西南四川等省有穿斗木结构,和前述两部文献所记,又不相同,今分别介绍于下。(一)《工部工程做法则》所介绍的二十七种柱架侧样(1)九檩庑殿大木。(2)九檩歇山转角大木。(3)七檩歇山转角大木。(4)九檩楼房大木。(5)七檩转角大木。(6)六檩前出廊转角大木。(7)九檩大木。(8)八檩大木。(9)七檩大木。(10)六檩大木。(11)五檩大木。(12)四檩大木。(13)五檩川堂大木。(14)七檩三滴水歇山正楼大木。(15)七檩重檐歇山角楼大木。(16)七檩歇山箭楼大木。(17)五檩歇山转角闸楼大木。(18)五檩硬山闸楼大木。(19)十一檩挑山仓房大木。(20)七檩硬山库房大木。(21)三檩垂花门大木。(22)方亭大木。(23)圆亭大木。(24)七檩小式大木。(25)六檩小式大木。(26)五檩小式大木。(27)四檩小式大木。《工部工程做法则例》全书共七十四卷,四个部分:

1.各种柱架断面结构…………………卷一~二十七

2.各种斗科结构………………………卷二十八~四十

3.装修及石、土……诸作……………卷四十一~四十七

4.工料估算…………………………卷四十八~七十四

四部分中,只有第一部分的各种结构依一定比例,记下侧样由式,可见其重要性。

清代官式建筑,通过一些侧样图式,可以看到两个特点:(1)属于架粱式(抬粱式)结构,一根梁上托住几步椽子的屋顶重量,以致梁的用材要文一些,但梁下可以得到较大的空间。(2)檩数成单时,脊檩也成单,屋顶最高处常要带上正脊;檩数成双时,脊檩也成双,檩上放置罗锅椽,使顶部成弧线形轮廓,通常不设脊而称之为卷棚顶。但在六檩前出廊转角大木的侧样中,由于前廊一步架,后面又不出廊,脊檩成单,屋顶要设正脊。

许多侧样里,尽管檩数相同,还有大式小式的区别,这当然是封建等级制在建筑工程上的反映。经过对《工部工程做法侧例》的研究分析,二者可以从十三个形制方面加以判别:(1)从檩数比较看,小式大木最多用到七檩:大式大木可用到十一檩(太和殿实物是十三檩)。(2)从开间尺寸比较,小式大木一丈左右,大式大木可达一丈三尺。(3)从梁的架数看,小式跨空梁最长五架,大式跨空梁最长七架,梁下用随梁枋。(4)小式檐柱径为明间面阔百分之五~七,大式檐柱径为明间面阔百分之七。(5)小式金脊、檩下可不用垫板,四、五檩不用枋,大式各檩下必用枋子与垫板。(6)小式不用飞椽,大式必用飞椽。(7)小式不用扶脊木,大式必用扶脊木。(8)小式以灰泥填椽档,不用椽椀,大式必用椽椀及里口木。

上述椽椀指在每根檩上,顺钉一条木板,板上做出一排圆洞,使椽子穿过;里口木指在檐椽头小连檐上,顺钉一条木板,板上做出方洞使方椽通过。(9)小式脊瓜柱下不用角背支撑,大式常用角背。(10)小式装修用风门及支摘窗,大式装修明间用格扇及帘架,次、梢间用支摘窗。(11)小式大木拖小式瓦、石作,大式大木拖大式瓦、石作。(12)小式埋头:四、五檩深四寸,六、七檩深六寸;大式埋头:四、五檩深六寸,六、七檩深八寸,九檩深一尺。(13)台基露明高度,小式、大式也有不同的规定,前者依檐柱高度十分之一定高,后者依檐柱高度十分之一点五定高。(二)《园冶》书中列有八种柱架侧样(1)五架过梁式。(2)草架式。(3)七架列式。(4)七架酱架式。(5)九架梁五柱式。(6)九架梁六柱式。(7)九架梁前后卷式。(8)小五架梁式。《园冶》是明人计成在崇祯七年(1634年)写成,全书三卷,内容以造园为主,兼及木构房屋厅堂,反映出若干长江下游建筑特点,上列八种柱架侧样图式中,复水椽与卷的使用即其特点之一。从图式看,卷就是在檩条下皮幔钉木板,顺着檩条的坡度,钉成圆弧形状,板的露明面或上油漆或糊纸。复水椽则是在各架椽子的下方,再用重椽,做成一假屋顶,把上部梁架封住。《园冶》作者强调说:“前添敞卷,后进余轩,必用重椽,须支草架。”这可能是在进深大的居住房屋中为调整空间采取的办法,在江、浙一带,这种做法一直保留,例如,民国年间姚承祖遗著《营造法原》第五章厅堂总论中说:“凡厅堂往往将内四界以前地位加深,自一界至二界,并于原有屋面之下,架重椽,使前后对称,表里整齐,自下仰视,俨若假屋者谓之轩。”界是屋架前后两根檩条的水平距离,就是前节所述“间架”中的架。(三)穿斗房也是一种柱架形式

西南几省如四川用得很多,其特点是每根檩条下一根立柱落地,不用梁,柱与柱间用穿枋横穿过柱出檐变为挑枋。穿枋高四、五寸,厚二、三寸,穿斗房的柱可以用得很细。

以上通过《工部工程做法则例》、《园冶》两部书中的图式,可以看到我国封建后期即明、清四百年间木构房屋的柱架侧样概况。在实物中,混用不同的柱架侧样形式于同一建筑的情况,也是有的,江南住宅在空斗墙体中每看到穿斗式与抬梁式的混合结构。对一些建筑术语的比较也可看到地区之间结构法的互相影响。例如:“卷”与“卷棚”的关系,除了图式所见,“卷”还出现在《园冶》的叙述中。该书卷一《屋宇篇》写道:

卷者,所堂前欲宽展,所以添设也。或小室欲异人字,

亦为斯式,惟四角亭及轩可并之。

可以看出,卷的主要涵义是指一座厅堂(即主要建筑物)的前方扩建部分;其特点是屋顶做成马鞍形式。影响所被,不独是北方清中叶兴起了卷棚顶的结构、作法,四川成都也可以看到实例。成都鼓楼南街的清真寺礼拜殿的前方,就是一座添设的卷棚顶。罗锅椽的断面呈扁方形,椽上望砖座底皮刷饰白灰,与红褐色的椽子对比,使建筑物内景优雅明快。

柱架细部

本段试以五檩大木为主兼及一些有关构造,对柱架细部诸构件的名称、作用加以说明。普通开间一丈左右的两坡顶建筑物多用五檩大木,从柱架侧样观察,自下而上,可分为三部分,即柱子、屋架(屋梁柱)以及檩椽等直托屋面的木构件,分述于次。(一)柱子

柱子是房屋中直立的主要承压构件,有圆形、方形、八角形几种断面形状,而以圆形占大多数。

如前所述,柱子是决定单体建筑物规模、尺度的重要因素,不同的位置习惯上有不同的称呼。主要有四种柱子:凡是檐下最外一列的柱子,不论前后或两侧,名为檐柱。在檐柱以内的柱子,除在建筑物纵中线上的都名金柱。在建筑物纵中线上,顶着屋脊,而不在山墙里的名为中柱。在山墙的正中一直顶到屋脊的名为山柱。(二)屋架

清代官式做法多为立帖式屋架,不用叉手等斜构件,梁、枋、短柱是主要组成部分。(1)梁——梁是承弯曲构件,瓦屋顶的重量通过檩梁传递到直立的柱身。一般梁断面是矩形,但在南方很多使用圆形断面,以节约用材。

每根梁的具体称呼,依所在位置、承托檩数的多少而定,例如,如图十中上一层水平梁托檩条三根,叫做三架梁,而下一层水平梁托檩条五根五架梁。此外,假如是有廊的建筑物时,在檐柱与金柱之间另有短梁,在没有斗栱的建筑中,梁头方直叫抱头梁。在有斗栱的建筑中,梁头特地做成较复杂的挑尖形式,好像一顶道冠,就叫挑尖梁。这根短梁并不承重,只起勾搭联络作用。在廊深较大时,抱头梁上还可以再加一根瓜柱、一条梁和一根檩子,这时,下层的叫双步梁,上层的叫单步梁,双步梁除了勾搭联络之外也有承重的机能。梁端与檩条相交处要刻出桁椀和鼻子以防止金檩或檐檩滚动。(2)枋——枋木断面和梁相同也是矩形,其作用以柱头间勾搭联络为主,但也有时承受重量,成为承弯曲构件。例如图中在脊瓜柱柱头间者名脊枋,在金瓜柱柱头间者名金枋,在檐柱柱头间者名檐枋或额枋。至如有廊的建筑,在檐柱头与金柱间还有穿插枋;重檐的建筑,在金柱柱腰之间还有承椽枋,枋外皮挖出许多圆洞,叫做椽椀,以承接下檐檐椽的后尾。此外,在有斗拱的,开间进深比较大的建筑物中,额枋要用两层,上层叫大额枋,断面较大,下层叫小额枋,断面较小;二者之间用厚板填空,叫由额垫板;大额枋之上再用一块承托斗栱的扁枋叫做平板枋。依进深方向,直贴梁下,连贯于柱头之间的叫做随梁枋,像大额枋,承椽枋等构件都是兼有联络与承重作用的枋木。(3)短柱等——屋架中两层梁间或檩梁之间须用短木支托填充,如支木高度超过木身宽度时叫做瓜柱,反之叫柁墩。瓜柱按地位的不同可分为脊瓜柱、金瓜柱等。

由于举架关系,脊瓜柱较高,柱脚常有角背支撑,以免倾斜。

在高层建筑中,放在横梁上,下端不着地,而上端的功用和位置与檐柱、金柱相同的是童柱。(三)直托屋面用材(1)檩——多半断面是圆形,是承弯曲构件,在檐柱柱头上的叫檐檩,在脊瓜柱上的叫脊檩,在二者之间的檩条叫金檩,如果是七檩以上的屋顶,檩数加多,可用上金檩、中金檩、下金檩的名称,加以区别。(2)椽与飞椽——在檩檩之间,与檩条垂直方向钉排的圆木叫做椽。椽在檩上,其直径为后者的三分之一左右,椽子净距约依一椽径排列。最上一排与扶脊木接触的叫脑椽,卷棚式没有正脊,也不设扶脊木,顶部用弯曲的罗锅椽。在各金檩上的椽子都叫花架椽,也因地位而有上、中、下的区别。最下一步椽子叫檐椽,里端放在金檩上,外端伸出檐檩之外。

在大式建筑中,每根圆断面的檐椽之上,还要加钉方形断面的飞椽,以增加挑出的深度,从檐檩中心到飞椽外端的出檐深度一般依照檐柱高度的十分之三制作,而飞椽露明长度则是出檐深度的三分之一。

在长江流域,屋顶不苫泥背,重量小,就不用圆形椽子,改用扁木,厚不过一、二寸,四川称呼为桷子。(3)其他构件——在每根檩上,钉放一条木板,做成一排圆洞,使椽子通过,叫做椽椀。在脊檩上,用一条六角断面木件叫做扶脊木,其前后向下的斜面上,也做成一排圆洞以承受脑椽上端。在檐椽下端用扁木将椽头连住,称做小连檐,同样,在飞椽端部用五角形方木将椽头连住,称做大连檐。小连檐之上飞椽之间,为防鸟雀飞人,或钉整块木板叫里口木,或分别用小板封死,叫闸挡板。

椽子上面满铺一寸左右的木板,叫做望板,板的方向或与椽身垂直,叫横望板;或与椽身平行,叫顺望板。大连檐上再钉一条窄木板,板上端按瓦陇大小,做成椀子,承受滴水瓦叫做瓦口。(四)关于举架

在《工部工程做法则例》卷十一,对于五檩大木山柱通长的计算是这样写的:

凡山柱以进深加举定高低,如进深一丈二尺,分为四步架,每坡得二步架,每步架深三尺。第一步架按五举加之,得高一尺五寸。第二步架按七举加之,得高二尺一寸。又加平水高六寸,再加檩径三分之一作桁椀,长二寸三分,并檐柱之高八尺,得通长一丈二尺四寸三分。……

这条记录对我们有如下三点启示:(1)每坡从檐枋到金枋和从金枋到脊枋的水平距离是依前后檐柱的进深等分而成,每一份叫做一步架。(2)从檐枋到金枋的水平距离叫檐步,从金枋到脊枋的水平距离叫脊步。(3)从檐枋到金枋的垂直距离是按五举得出,也就是,按檐步三尺乘以十分之五得到垂距一尺五寸;同样,从金枋到脊枋的垂直距离是按脊步三尺乘以十分之七得到垂距二尺一寸。归纳起来,可知举架直接决定了屋顶坡度。在五檩大木情况下,进深较小,举架最高七举,如果是七、九、十一檩,脊步举架就要高到八、九举,举架方法使得中国木构建筑的瓦坡是曲线,不是直线,这道曲线越往上越陡峻,越往下越和缓,正如《考工记》所形容的“……上尊而宇卑,则吐水疾而轓远”,中国的举架法对于排除屋顶雨水不令下溅柱脚是有一定作用的。

封建后期的斗拱(一)斗栱由四大类构件组成,这四大类是斗、栱、昂、枋(1)斗栱斗是方形木块,形状像量米装酒的斗,上大下小。在整个斗栱构造中,斗起着上下承替联接作用,放在栱、昂、枋、柱的交点或者端点,不同的位置有不同的称呼。在柱子(檐柱、金柱)上面的叫坐斗或大斗,是一攒斗拱重量集中的地方,所以尺寸较大。在翘或昂的两端托着上一层栱与翘、昂相交点的叫十八斗。在横栱两端托着上一层棋或枋的叫三才升(如刻槽镶入垫栱板时叫槽升子)。在角科,承托两个方向栱子或者宝瓶的斗形又有平盘斗的称呼,这种斗通常不带斗耳。

斗本身从上到下可以分作斗耳、斗腰、斗底三段,三者高度的比例是2∶1∶2。(2)栱——栱是长条形木块,由于两端底面砍削成曲线,全体微呈弓形,在斗栱结构中具有伸展挑出的作用,不同的方向、位置也有不同的称呼。前后挑出的拱叫翘,每向里或向外挑出一层就叫出一踩。左右伸出的棋有瓜棋、万栱、厢栱三种称呼,如在柱头上从大斗左右伸出的叫正心瓜拱,其上再出较长的横栱叫正心万栱;如在翘头上从十八斗左右伸出的叫瓜栱,其上再出较长的横栱叫万栱,另外还有厢栱,指安在最上层翘(或昂)的最外(或最里)端上的横栱而言。

瓜栱、万栱、厢栱不仅从位置上可以区别,而且从两端底面的砍削方法也可区分,瓜栱端下皮连续砍成四小段直线,万栱、厢栱则分别砍成三小段和五小段直线,工人们叫做“瓜四、万三、厢五”。砍削部分叫做栱弯。

栱上皮的中央部有与昂或翘相交的卯口,其两端有与升、斗相接的凹槽,二者之间,常常剜下一薄层、轮廓如香荷包,叫做栱眼。(3)昂——如果方向与翘相同,也是前后挑出,但向外一端特别长,并将底皮微斜向下时,这个条形方木叫做昂。它的前端面砍削成半圆形或五角形叫做昂嘴。(4)枋——枋是各攒斗拱之间相联系的条形方木,其功能是把分散的斗栱联成一个整体,在柱头中线上叫正方枋,在前后挑出的万栱上面的叫拽枋,在里拽厢拱之上,承托天花的叫井口枋。(5)耍头与撑头——在最上层的翘或昂之上,更有两层与之平行,长短也约略相同的条形方木,下一层叫耍头,上一层叫撑头。耍头前后端露明在外,分别砍做蚂蚱头和六分头两种雕饰。撑头外端不露,只将挑檐枋撑住,里后尾雕做麻叶头。(二)斗拱的分类

对于单层建筑,依用在檐下还是用在室内,可分做外檐斗栱和内檐斗拱两大类。

外檐斗栱按斗栱分布的位置分为三种:(1)柱头科——位置在柱头上,前面挑出屋檐,后面承托梁架,荷载较大,所以翘昂的尺寸也比其他斗栱大一些。(2)平身科——位置在额枋上面,平身科与平身科之间,一般做成等距离(十一斗口),帮助柱头科传递屋顶的重量。(3)角科——用在房屋四周转角的柱头上,功用和柱头科相同,但结构则庞大复杂得多。

镏金斗栱是一种外檐特殊的斗栱。从檐柱中线以外和普通斗栱完全相同,只是柱头以里撑头后尾特别加长,而且顺着举架的角度,向上斜起称杆,放在上一架的大斗上;其桁椀后尾和耍头后尾也随着向上斜起,并用名叫伏莲捎的捎木捎接在一起。

内檐梁枋之间常用若干攒不出踩的斗栱,如一斗三升、下加荷叶墩、上加雀替,把梁枋上下联系在一起叫做隔架科。

有一种如意斗栱,每攒斗栱除纵横各出翘栱之外,在45°方向,还要挑出斜栱,多攒斜栱相交成复杂的网络状,如意斗栱常常在木牌楼上使用。(三)斗口的意义

平身科坐斗之上有十字卯口,以承受瓜拱和头层的翘或昂,这承受翘或昂的坐斗开口就叫做斗口,斗口的尺寸是有斗栱建筑的各木构件权衡基本单位。

试摘录《工部工程做法则例》卷二十八所记一段如次:

凡算斗科上升斗、栱、翘等件长短高厚尺寸,俱以平身科迎面安翘昂,斗口宽尺寸为法核算,斗口有头等才、二等才以至十一等才之分,头等才迎面安翘昂,斗口宽六寸,二等才斗口宽五寸五分,自三等才以至十一等才各递减五分,即得斗口尺寸。

这一段记载告诉我们,斗口的尺寸具有十分重要意义,斗栱上升,斗、栱、翘各个分件的长短高厚和斗口有直接比例关系,而且斗口差不多和所有大木构件都有直接关系,如同书卷一所记:

凡檐柱以斗口七十分定高,……

凡小额枋,……以斗口四分定高,……

等等。(四)斗栱的订名

依前节所述,按照斗栱位置的分类法,可把某攒斗栱说成某檐某某科,以指出其位置所在。但这还不够,因为每攒斗栱有出踩的有不出踩的,有踩数多的有踩数少的,《工部工程做法则例》列举如下一些称呼,可供我们在调查时或制订修缮计划时订名参考。(1)一斗二升交麻叶——坐斗上横安正心瓜栱一道,栱两端各安槽升一个,上托正心枋;与上述方向垂直,从坐斗上出厚木板一块,雕麻叶云。(2)一斗三升——坐斗上横安正心瓜栱一道,栱上安三个槽升,上托正心枋。(3)斗口单昂——坐斗上横安正心瓜栱和正心万栱;与上述方向垂直,从坐斗上出昂一件,后带翘头,其上里、外端各横出厢栱,各处升、斗及耍头、撑头一并安齐。为了更具体,可在“斗口单昂”后再加“三踩”两字说明其出踩数。(4)斗口重昂(5)单翘单昂(6)单翘重昂(7)重翘重昂(8)挑金镏金(9)隔架科(10)三滴水品字斗科——三滴水是上下三檐楼阁的意思,三滴水品字斗科指的是楼阁第二层地面平台下外檐所用斗拱,品字科意味着斗以上纵向只能出一层或更多层的翘,不用昂材。

封建后期的转角房屋结构

转角也叫磨角,《园冶》卷一解释磨角说:“磨角,如殿阁角也阁四敞及诸亭决用。”单体建筑物如庑殿顶、歇山顶的大木结构,群体建筑物的长廊转折部分,以及城堡建筑的角楼,或简或繁,都属于转角房屋,本节只对歇山大木、庑殿大木和翼角椽飞部分做一简略介绍。(一)歇山大木

从歇山屋顶外形来看,在两坡顶的下面加上周围四个斜坡顶就成了歇山屋顶。

清代官式做法,在梢间底层柱间放顺梁,其方向与建筑物长面方向平行。顺梁是和扒梁相对而言:长方断面的梁在圆形断面的檩下相交时叫顺梁,当长方断面的梁在圆形断面的檩上相交时就叫扒梁。顺梁上,在退入一步架处安交金墩,前后交金墩上架设方形断面的采步金,这采步金是歇山大木中的关键性构件,采步金上皮与前后檐的下金檩上皮宜平,两端做成圆断面,与下金檩相交,沿着采步金外侧刻出椽窝以承两山檐椽的后尾,这样,歇山下部四个斜坡就有了支承面。采步金之上各架梁的分配和明、次间是相同的。

为了两山挑出的檩头得到支承,在山面檐檩内方,还要单立一道前后方向的垂直木架。木架底梁直放在山面檐椽之上叫踏脚木,踏脚木之上,每根檩头下方都用小柱顶牢,这些小柱因其不露明,不做细致加工,故名草架柱子,小柱之间再用小梁加以支撑,这一道垂直木架就完成了。

在这道垂直木架外侧全部钉上木板叫山花板,板厚按椽径六扣;在几个檩条端部还要再钉成人字形的两条宽板叫搏风(博缝)板,厚按椽径八扣,有时,山花板上还要加上绶带等等雕饰,明、清歇山大木两山的外轮廓就是这样。从山花板外皮到檐檩中线的水平距离,大约是一个檩径,所谓“歇山收山”就指此水平距离而言。

如果不用采步金,而是在这一部位使用圆形断面的金檩,两山的檐椽通过这道檩条,把后尾直搭到山里一间梁架上,也不用踏脚木和草架柱子,山里一间的梁架直接袒露在外,这是封建后期另外一种结构手法,《营造法式》所记“垂鱼”、“惹草”、“曲脊”……诸项启示我们,这后一种做法,和宋代形制接近。(二)庑殿大木

庑殿顶就是《周礼·考工记》所记的四阿形式,外观表现为五条脊把瓦顶分割为前、后、左、右四大斜坡,雨水可以从四面排泄,一般使用在建筑群中最主要的殿宇上,如故宫的太和殿。

清代官式做法:在捎间底层柱间,依建筑物长面方向架设扒梁,梁内侧跨在五架梁上,梁外侧跨在檐檩上,梁底皮与檩中宜平。扒梁中部偏外立交金瓜柱,托柱山面金檩和前后檐金檩的交点,从交金瓜柱沿45°方向向上设由戗。向下设老角梁和子角梁,这样,逐步设扒梁和交金瓜柱,逐架继续延长由戗,直到脊步与脊檩相遇为止。合缝由戗和老、子角梁是庑殿顶承托垂脊的四条骨干,但要注意这四条骨干线并不是直线,这其中,有举架的影响,而明清建筑还有推山做法的因素在内。

推山的做法可参考图二十五:庑殿推山法。我们知道,假使庑殿顶两山的坡度与前后的坡度完全相同,则角梁,由戗的平面投影当为直线,中国古代建筑在大型庑殿顶上力图避免这种机械性的呆板,使用了推山的办法,《营造算例》说庑殿推山,除檐步方角不推外,自金步至脊步,按进深步架,每步递减一成。由于是递减,步架越往上,交金瓜柱位置越往外,坡度也越加陡峭,到了脊檩,推出距离比较显著,因而角梁、由戗的平面投影是连续的折线,而上方垂脊则是一道越上越内收的曲线。也由于推山关系,脊檩推到原来梁架以外,有一段悬挑部分,清式做法,还要在檩头下面加用一根立柱,一根横梁,以便悬推部分的屋顶荷载,特别是大吻的巨大重量可以直接传递到梁柱上,这根横梁叫太平梁,这根立柱叫雷公柱。(三)翼角

庑殿顶或者歇山顶都有四个外转角,其轮廓线不是直线而是像鸟翼般开展的曲线,故通称这一部分为翼角,现在就介绍三种翼角结构的做法与形制如下。(1)作法之一:清代官式作法——大式大木的翼角由角梁与椽飞组成,角梁好像是主干,椽飞是若干分枝。角梁有两层,上层称子角梁,下层称老角梁,二者关系和飞椽与檐椽的关系约同。老角梁梁身以檐檩相交处为支点,前端伸出,梁端面做霸王拳一类雕饰;后端上皮刻出桁椀托住正侧两面的金檩。子角梁梁身与老角梁平行,前端长于老角梁,长出部分接近水平,梁端有榫,是安放瓦件套兽的地方;后端下皮刻桁椀,盖住正、侧两面来的金檩。二者都是45°方向放置。

翼角翘起是由于角梁与檐椽用材尺寸不同的结果。老角梁和檐椽下皮都放在檐檩上,但老角梁断面大,其上皮比檐椽上皮高出两椽径。为使翼角椽子逐步抬高,最后达到同老角梁上皮宜平,使用了三角形的枕头木。在平面上,翼角椽子也渐次变更方向,直到末一根椽头与老角梁头紧贴为止,注意这些椽子还要逐渐加长,直到老角梁,最后一根的平出距离约三椽径。

翼角部分飞椽与子角梁关系稍有不同。檐椽之上再不用枕头木,只用望板及连檐,因此最后一根飞椽上皮,比子角梁上皮要低一些。这部分的檐椽、飞椽分别又叫做翼角檐椽和翼角翘飞椽。(2)作法之二:长江下游的地方做法依《营造法原》所述,长江下游翼角部分的角梁也是上下两层,上层叫嫩戗,下层叫老戗,老戗和北方的老角梁位置、外形基本上相同,嫩戗却和北方的子角梁有很多差异:

①嫩戗长度较短,一般为飞椽露明长度的三倍;子角梁则较长。

②嫩戗中心线与顶端面所成角度大约是55°多一点,抬起较陡;子角梁前端中心线是接近水平的。

③嫩戗上还有菱角木、箴木、扁担木几层木料,使得上皮轮廓线为半月状,北方的子角梁则否。(3)作法之三——通过对于汉唐以来石雕仿木构建筑形制的研究来看,翼角的另一种作法是:把翼角椽飞和正身部分平行排列。北齐定兴石柱上的转角出椽即为平行,椽子断面扁方形。永靖炳灵寺石窟某塔柱的转角出椽形式与定兴石柱相同。不仅石雕如此,四川省某些木构建筑,如广汉广州会馆戏楼、大足松林坡广大寺中佛殿等处的翼角椽也是平行排列,在子角梁头两侧,各钉托木一条约三、四寸直径,斜钉至挑檐檩上,作为平行椽的支托构件。

高层建筑及其他

中国古代许多宝塔飞楼都是由若干单层房屋叠落而成的高层建筑,每层都有出檐,是其外观上独特之处。在一个建筑群中,有了高耸凌空的楼阁建筑,可以打破空间平板呆滞的感觉。本小节所述,除了楼阁高层建筑以外,还包括亭、牌楼两种特殊建筑物。(一)高层建筑构造特点

各层楼板是高层建筑分层的一个单元。一般清式楼板结构:首先在建筑物前后柱间架设承重,承重梁是楼板荷重的主梁,长方形断面,依柱径定宽,依柱径加二寸定高;其次在左右柱间用间枋,也是长方形断面,但比承重稍小一些。楞木与间枋平行,放在承重之上,其高度仅为承重厚的十分之六,厚度再减高二寸,楞木之上铺钉厚度一寸以上的木楼板。

每层为了出檐,常在上一层檐柱间使用承椽枋,枋高同柱径,托

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