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中国古建精解——建筑特色(四)
中国古建筑的度量尺度是怎样的?
——宋尺、清尺、鲁班尺

1.宋营造尺
古建筑的度量尺度,依历史朝代不同而有所区别,汉式建筑的度量没有统一建制。宋式建筑的度量采用“营造尺”和“材份等级”制两种。
宋“营造尺”是用于丈量房屋长、宽、高等大尺度的丈量尺制。1营造尺=31.20cm。
“材份等级”制是作为控制建筑规模等级和丈量木构件规格的一种模数制度。
2.清营造尺
清式建筑的度量采用“营造尺”和“斗口制”两种。
清“营造尺”是用于丈量房屋长、宽、高等大尺度和作为度量尺度的基础尺制。1营造尺=31.96cm,一般取1营造尺=32cm。
“斗口制”是作为控制建筑规模等级和丈量木构件规格的一种模数制度。
3.吴营造尺
《营造法原》采用鲁班尺作为营造尺。实际上根据明代文献《鲁班营造正式》和《鲁班经》记述,鲁班尺分为鲁班真尺和曲尺,鲁班真尺是一种门光尺,专用于确定门、窗、床、器物等洞口尺寸;而曲尺是一种营造尺,用于下料、制作、营造等的度量。《营造法原》中所述的鲁班尺就是这种营造尺(曲尺),一鲁班尺=27.50cm。

何谓“材份等级”制,如何运用?
——材、契八等制

“材份等级”制是由规定比例“材”和规定比例“栔”所组成。“材”的比例为:材厚10份,材广15份。“契”的比例为:契厚4份,契广6份。
为了控制建筑规模的大小,《营造法式》卷五述“凡构屋之制,皆以材为祖。材有八等,度屋之大小,因而用之”。
上述“材份等级”主要用于斗栱、梁、柱、枋(阑额)、椽等木作构件的度量,如《营造法式》卷五对梁的用材规定“檐栿如四椽及五橡栿,若四铺作以上至八铺作,并广两材两契;草栿广三材。如六椽至八椽以上栿,若四铺作至八铺作,广四材,草栿同”。即指对梁高的两种规定,一般梁高为2材2契(草栿3材),若较大的梁,则高为4材。
又如柱的用材规定“凡用柱之制,若殿间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”。即指殿庭柱径为2材2契至3材;厅堂柱径为2材1契;其他房屋柱径为1材1契。
再如椽径的用材规定“用椽之制,椽每架平不过六尺,若殿阁或加五寸至一尺五寸,径九分至十分。若厅堂椽径七分至八分。余屋径六分至七分。长随架斜,至下架即加长出檐”。即指其中椽子长度按规定“营造尺”,而椽径大小按“材份等级”,殿阁椽径为9~10份;厅堂椽径为7~8份;余屋椽径为6~7份。
对以上这些规定,只要将材的等级选定后,就可确定其构件大小。

何谓“斗口”制,如何运用?
——口份、口数八等制

斗口又称为“口份”或“口数”,《工程做法则例》卷二十八述“斗口有头等材,二等材,以至十一等材之分。头等材迎面按翘昂斗口宽六寸,二等材斗口宽五寸五分,自三等材以至十一等材各减五分,即得斗口尺寸”。这就是说,“斗口制”分为11个等级,以头等材为6寸开头,以后每个等级减少0.5寸,即二等材5.5寸、三等材5寸、四等材4.5寸,直至十一等材1寸。
“斗口制”主要是用来控制房屋规模和大式建筑的大木作做法模数制尺度。在实例使用中,一般多在四等材以下,如城阙角楼建筑,最大用到四、五等材;平地房屋最大不过七、八等材;垂花门、亭类建筑多为十、十一等材。
在《工程做法则例》中对23种大式建筑,4种小式建筑的尺度都做了具体规定。如《工程做法则例》卷一对九檩庑殿规定“凡面阔、进深以斗科攒数而定,每攒以口数十一份定宽。如斗口二寸五分,以科中分算,得斗科每攒宽二尺七寸五分。如面阔用平身斗科六攒,加两边柱头科半攒,共斗科七攒,得面阔一丈九尺二寸五分”。即指,九檩庑殿的横向宽度和纵向深度,按斗栱组数而定,每一组斗栱间宽按11口份(斗口),若采用斗口2.5寸(八等材),以斗栱中心线间距计算,每组斗栱间距=2.5寸x11斗口=27.5寸=2尺7寸5分。若房间宽用六组平身科斗栱,加两边柱头科斗栱外侧半宽,共为七组斗栱,则房间宽7组x27.5寸=192.5寸=1丈9尺2寸5分。
对檐柱规定“凡檐柱以斗口七十份定高。如斗口二寸五分,得檐柱连平板枋,斗科通高一丈七尺五分。……以斗口六份定寸径,如斗口二寸五分,得檐柱径一尺五寸”。即是说,檐柱高规定按70口份(斗口),包含平板枋和斗栱在内,通高=70斗口x2.5寸=175寸=1丈7尺5分。檐柱直径规定为六份(斗口),则檐柱直径=6斗口x2.5寸=15寸=1.5尺。
如果按1营造尺=32cm,则檐柱高=19.25尺x32cm=616cm=6.16m;柱径=1.5尺x32cm=48cm=0.48m

中国古建筑的规模等级如何确定?
——宋“殿庭、厅堂、余屋”,清“大式、小式”

古建筑的规模等级,宋《营造法式》、《营造法原》分为殿庭、厅堂和余屋三类;清《工程做法则例》分为大式建筑和小式建筑。如何划分这种规模等级,在这两部历史文献中,都没有作出明确交代,也都很难用一个量化标准加以区分,只能根据文献中的运用规模尺度,确定几条划分原则。
1.宋制殿庭、厅堂和余屋的区分
殿庭用材较厅堂大,余屋用材最小,很显然除殿庭、厅堂之外的建筑都列为余屋,很容易区别。而殿庭与厅堂的区分原则如下。
(1)形制规模的大小区别
殿庭一般是指气氛庄严、权威性高、观赏性强的建筑,一般为庑殿和歇山屋顶,外观有单檐和重檐形式,室内多装饰有天花或藻井。
厅堂是指权威性较次、结构形式较活泼,除人字屋顶外,可做成歇山屋顶,大多为单檐建筑,很少有重檐形式。根据《营造法原》所述“厅堂较高而深,前必有轩,其规模装修”,即室内一般都设有廊轩,“雕梁画栋”的装饰程度较高。
(2)木构架的构造区别
殿庭木构架的进深,一般由七檩至十一檩,开间由五间多达十一间。用材等级为二、三、四等材,横梁构件多为圆形截面。最早所建殿庭的内外柱,都处在一个层高范围内。
厅堂木构架的进深,一般为五檩至七檩,最多达九檩,多设有前轩后廊。用材等级为四、五、六等材,横梁构件截面采用“圆作堂、扁作厅”。内外柱列不等高,内柱是直接上升到上层梁底,形成高矮不同的空间层次。
实际所见的建筑中殿庭与厅堂,两者混用者较多。
(3)屋脊的形制区别
殿庭屋脊一般比较高大,正脊两端采用龙吻、鸱尾等装饰。厅堂屋脊比较矮小,正脊两端只采用花饰纹头、雌毛等装饰。
2.清制大式建筑与小式建筑的区别
在《工程做法则例》中,对大式建筑木构架尺寸,一般采用不同材等的斗口制,而小式建筑没有这种要求。至于具体如何区分,并没有专门叙述其区分的方法,只能根据以下原则加以区别。
(1)房屋等级规模的区别
大式建筑可用于坛庙、宫殿、陵寝、城楼、府邸等房屋,多带斗栱(少数不带斗栱),可做成单檐和重檐,一般体量比较大,三至九间,带前(后)廊或围廊。而小式建筑只适用于辅助用房、宅舍、店铺等房屋,不带斗栱,只能做单檐,一般体量较小,三至五间,可带前(后)廊,但不带围廊。
(2)木构架大小的区别
大式建筑的木构架可从三檩至十一檩。小式建筑最多不超过七檩,一般为三至五檩。
(3)屋顶瓦作的区别
大式建筑可采用庑殿、歇山、硬悬山、攒尖等各式屋顶的琉璃瓦或青筒瓦(布瓦),屋脊为定型窑制构件。而小式建筑最高只能采用硬悬山、攒尖等屋顶的青筒瓦(布瓦),一般采用合瓦或干搓瓦,屋脊所用瓦件完全由现场材料加工而成。

中国古建筑平面度量名称如何称呼?
——开间、面阔、进深

中国古建筑房屋的承重构件是柱,一栋房屋的平面分间,是以柱中线为界定线。凡四柱所围之面积称为“间”或“开间”。间之横向称为“阔”或“面阔”;间之纵向称为“深”或“进深”。若干面阔之和称为“通面阔”,若干进深之和称为“通进深”。
中国古建筑房屋的开间数为单数,正面方向正中的一间,宋称为“心间”,清称为“明间”,吴称为“正间”。在其两旁对称布置的,称为“次间”,次间之外的称为“梢间”,也有将最外两端的称为“尽间”。如果在进深方向(即从山面观看)有若干间,则分别称为“两山明间”、“两山次间”、“两山梢间”。在间之外有柱无隔的称为“廊”,宋称为“副阶”,分为前檐廊、后檐廊、东西侧廊。
开间最外一排的柱子称为“檐柱”或“廊柱”,分为前檐(廊)柱和后檐(廊)柱,两端为山檐(廊)柱。在檐(廊)柱靠里的一排柱子称为“金柱”或“步柱”,分前金(步)柱和后金(步)柱。如果在金(步)柱之内还有一排柱者,即在檐柱之内有两排金柱时,将紧靠檐柱的一排称为“外金柱”,另一排称为“里金柱”。柱脚立于柱顶石上,所以在平面布置时,要同时画出柱与柱顶石的投影。
一栋房屋的构架,落脚在一座台基上,露出地面的部分称为“台明”,在檐柱之外与檐柱有一定距离的边线称为台明线。

中国古建筑面阔进深尺寸如何确定?
——宋吴阔不越18尺、清阔11口份

对中国古建筑矩形开间的横向面阔尺寸,宋《营造法式》、清《工程做法则例》、吴《营造法原》各略有不同。
1.唐宋时期的面阔进深尺寸
(1)面阔尺寸
在宋《营造法式》以前,各朝代都没有明确对面阔作出统一的条文规定,而《营造法式》也仅在看详和卷一的定平条中述道:“凡定柱础取平,须更用真尺较之。其真尺长一丈八尺,广四寸,厚二寸五分”。它主要是说明校正房屋基础之间水平间距的用尺方法,但从中可以推测出基础之间的间距为1丈8尺,再经若干实物和有关文献记载的考证,即可推定在宋之前,有个传统标准,即“心间不越18尺”。也就是说,对于殿堂和厅堂的心间面阔,虽没有一个完整的定制,但都遵守着一个历史传统标准,即为18尺。而次、梢间可逐次减一尺或酌情处理,按唐辽宋营造尺折为公制,心间面阔约为5.3~5.6m(相当现代模数制5.4~5.7m)。至于余屋面阔,当然远小于此数,可依现场功能需要酌情而定。
(2)进深尺寸
同面阔一样,在宋以前也没有明确规定,《营造法式》也只在卷五的橡条中述道“用椽之制,椽每架平不过六尺,若殿阁或加五寸至一尺五寸……”。其中所指“椽每架平”即指进深方向,每两根檩木之间的水平距离,一般不超过六尺,即使对规模较大的殿堂建筑,也只加5寸至1尺5寸(即橡每架平为6~7.5尺)。因此,只要知道屋架所布置的檩木根数,进深尺寸即可得出。
2.明清时期的面阔进深尺寸
清《工程做法则例》对23种大式建筑,4种小式建筑的面阔进深都有明确交代。
(1)对大式带斗栱建筑面阔进深
如九檩单檐带斗栱庑殿规定“凡面阔、进深以斗科攒数而定,每攒以口数十一份定宽。如斗口二寸五分,以科中分算,得斗科每攒宽二尺七寸五分。如面阔用平身斗科六攒,加两边柱头科半攒,共斗科七攒,得面阔一丈九尺二寸五分。如次间收分一攒,得面阔一丈六尺五寸”,即按清营造尺换算公制为:正间面阔=(11口份x0.25尺x7攒)x32cm=19.25尺x0.32m=6.16m,次间面阔=(11口份x0.25尺x6攒)x31.2cm=16.5尺x0.32m=5.28m。
接上述“如进深每山分间,各用平身斗科三攒,两边柱头科各半攒,共斗科四攒,明间、次间各得面阔一丈一尺。再加前后廊各深五尺五寸,得通进深四丈四尺”,这是指进深方向分为三间,每间进深按四攒,即两山明间进深=11斗口x0.25尺x4攒=11尺;两山次间应为2间,进深共为11尺x2攒=22尺;前后廊深各为5.5尺x2=11尺,因此通进深=两山明间11尺+两山次间22尺+前后廊11尺=44尺。由此可求得明间的阔深比为19.25尺:44尺=1:2.3。
又如九檩带斗栱歇山规定“凡面阔、进深以斗科攒数而定,每攒以口数十一份定宽。如斗口三寸,以科中分算,得斗科每攒宽三尺三寸。如面阔用平身科斗栱四攒,加两边柱头科各半攒,共斗科五攒,得面阔一丈六尺五寸。如次间收分一攒,得面阔一丈三尺二寸。梢间再收一攒,临期酎定”,即折合公制为:正间面阔=(11口份x0.3x5攒)x32cm=5.28m,次间=(11口份x0.3尺x4攒)x32cm=4.22m。
接上述“如进深用平身斗科八攒,加两边柱头科各半攒,共斗科九攒,并之,得进深二丈九尺七寸”。这是指不分间,按两间合成通间,进深按九攒,因此,通进深=11斗口x0.3尺x9攒=29.7尺=2丈9尺7分,折合=29.7尺x32cm=9.50m。由此可求得明间的阔深比为16.5尺:29.7尺=1:1.8。
(2)对不带斗栱和小式建筑面阔进深
对不带斗栱和小式建筑,直接按营造尺给出尺寸,如九檩大木(无斗栱)规定“如面阔一丈三尺……次、梢间面阔,临期酎夺地势定尺寸。如通进深二丈九尺,内除前后廊八尺,得二丈一尺”。又如七檩小式规定“如面阔一丈五寸……次、梢间面阔,临期酎夺地势定尺寸。如进深一丈八尺,内除前后廊六尺,得进深一丈二尺”。又如五檩小式规定“如面阔一丈……次、梢间面阔,临期酎夺地势定尺寸。进深一丈二尺”。依此,大式无斗栱建筑的正间面阔,一般不超过13尺(即4.16m,按现代模数制可取为4m),则明间的阔深比为1:1.62。小式建筑不超过10.5尺(即3.36m,按现代模数制可取为3.3m),则阔深比为(1:1.14)~(1:1.2)。其他可“临期酎夺地势”而定。
根据以上所述,清《工程做法则例》虽然规定比较具体,但对实际应用难以掌握其规律,对此,梁思成教授在《营造算例》中,总结出一个规律性规定,如果檐柱高已定者,按表所示取定面阔和进深,供后人运用参考。
3.《营造法原》的面阔进深尺寸
《营造法原》只规定,次间面阔按正间面阔的8/10,而正间面阔没有明确规定,但大多也按“心间不越18尺”的原则控制。如《营造法原》中图例:“苏州铁瓶巷任宅”正间面阔为4.67m,次间面阔为3.55m(近似正间八折);正间折合鲁班尺=4.67m÷0.275m/尺=16.98尺≈1丈7尺。
《营造法原》在厅堂总论中述“其进深可分三部分,即轩、内四界、后双步。扁作厅有于轩之外复筑廊轩,而圆堂则无”,也就是说一般厅堂进深由三部分组成,其中“内四界”为基本,如果还要加大进深的话,对扁作厅建筑,可在轩之外,还可加廊和轩;而对圆作堂建筑则不加。进深尺寸是以大梁跨长为准,对厅堂内四界进深“按开间尺寸加二”,即若开间为1丈8尺,加2尺,则内四界进深为2丈。在此之外,可按增廊加轩计算。
如上例“苏州铁瓶巷任宅”正间进深为5.20m,折鲁班尺=5.20m÷0.275m/尺=18.9尺≈1丈9尺,符合按开间1丈7尺加2。

中国古建筑的檐柱尺寸如何确定?
——宋高不越间、清高70口份、吴高按间阔

中国古建筑檐柱尺寸有:柱高和柱径。檐柱高是决定房屋檐口高度的基本数据,檐柱径是体现房屋整体比例协调的基本尺度。也就是说,檐柱的高低和粗细,关系到对一栋房屋的均衡比例是否失调的美观感受。对于檐柱尺寸的确定,宋清时代各有所不同。
1.唐宋时期的檐柱尺寸
宋《营造法式》对柱高只述及“若副阶廊舍,下檐柱虽长,不越间之广”,未涉及具体高度值。也就是说檐柱高应在“高不越间宽”的原则下,灵活掌握。
但唐宋时期建筑的最外一排檐柱并不等高,它们是以心间两根檐柱(称平柱)为准,逐渐向角柱方向升高一个距离,宋称为“生起”,《营造法式》五述“至角,则随间数生起角柱。若十三间殿堂,则角柱比平柱生高一尺二寸;十一间生高一尺,九间生高八寸,七间生高六寸,五间生高四寸,三间生高二寸”。即是说,当心间柱高不动,由次、梢、尽各间,每间升高2寸。
对于柱径,《营造法式》卷五述“凡用柱之制,若殿间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”。这就是说,柱径按房屋规模大小而分粗细,如果将材契折算成“份数”(一材=15份,一契=6份),殿间柱径为42~45份,厅堂柱径为36份,余屋柱径为21~30份;而厅堂内柱的高度,要以下檐柱高为准加举高来确定。
2.明清时期的檐柱尺寸
清《工程做法则例》对檐柱高的确定有两种:即按口份和按面阔定高。
(1)对带斗栱大式建筑
如九檩单檐带斗栱庑殿“凡檐柱以斗口七十份定高。如斗口二寸五分,得檐柱连平板枋斗栱,通高一丈七尺五寸。内除平板枋斗栱之高,即得檐柱净高尺寸。如平板枋高五寸,斗科高二尺八寸,得檐柱净高一丈四尺二寸。檐柱净高五十六点八斗口。以斗口六份定寸径,如斗口二寸五分,得檐柱径一尺五寸”。这70斗口的高度,包括平板枋和斗栱高度(坐斗底至挑檐桁底),平板枋高固定为2斗口(5寸),但斗栱高随使用昂翘数而有高低(一般分单昂、重昂、单翘单昂、单翘重昂、重翘重昂五种斗栱),如果均按2.5寸斗口材等计算,则檐柱净高如下图所示。
可以看出,檐柱净高平均值为58斗口,为减少不同斗栱计算上的麻烦,梁思成教授建议,带斗栱建筑的檐柱净高,统一按60斗口、柱径按6斗口计算。
(2)对不带斗栱和小式建筑
如九檩大木(无斗栱)“凡檐柱以面阔十分之八定高低,十分之七定径寸。如面阔一丈三尺,得柱高一丈四寸,径九寸一分”。
由于不带斗栱大式和小式建筑,都不涉及斗栱问题,因此其檐柱高:带廊者按明间面阔的80%(即十分之八)定之,其他不带廊者按70%定之,带前廊无后廊者按75%定之。柱径按面阔的7%(即十分之七)定之。如面阔为13尺,则带廊柱高=13尺x80%=10.4尺,柱径=13尺x7%=0.91尺。
以上所述之檐柱高,是针对房屋建筑而言,对于廊亭建筑则不适宜,根据我国古建工作者的经验,亭子的檐柱高:四方亭按0.81.1倍面阔,六方亭按1.5~2倍面阔,八方亭按1.82.5倍面阔。
3.《营造法原》的廊柱尺寸
《营造法原》将檐柱称为“廊柱”,一般没有严格要求,厅堂廊柱高按正开间面阔的八九折计算,殿庭廊柱高可按正开间面阔。
廊柱围径约为正开间面阔的0.16~0.2倍(除以3.1416,其柱直径约为正开间面阔的0.05~0.06倍)计算。

中国古建筑的柱子是垂直的吗?
——宋“杀梭柱”、清“收溜、掰升”

为增强整个房屋的稳定性,我国古建筑木构架中的柱子,并不完全是上下等粗垂直的,而是考虑将柱子的头脚有一定的倾斜,这就是柱子的“收分”与“侧脚”。宋式和清式在处理上各有不同,《营造法原》对此没有规定。
1.唐宋时期的柱子收分与侧脚
柱子的收分是指将柱径做成脚大头小的一种处理,宋称为“杀梭柱”。《营造法式》卷五述“凡杀梭柱之法,随柱之长分为三份。上一份又分为三份,如栱卷杀,渐收至上径比栌料底四周各出四分,又量柱头四分紧杀如覆盆样,令柱颈与栌料底相副,其柱身下一分杀令径围与中一分同”。这就是说,将柱长分成三段,对其上三分之一,再分成为三段,像做供弧样开始收分,每段各往内收一分,使柱顶直径比栌料底四周各宽出四分。另将柱头棱角按4分弧半径,砍做成圆弧状,使柱头与栌料底圆滑连接。
柱子的侧脚是指在柱子垂直中线的基础上,将柱脚向外移动一个距离,《营造法式》卷五述“凡立柱并令柱首微收向内,柱脚微出向外,谓之侧脚。每屋正面随柱之长,每一尺即侧脚一分。若侧面,每长一尺,即侧脚八厘,至角柱,其柱首相向,各依本法”。即指一根檐柱,若柱首不动,在面阔方向(正面)柱脚向山面移动0.01倍柱高,在进深方向(侧面)柱脚向外移动0.008倍柱高。
2.明清时期的柱子收分与侧脚
明清时期柱子的收分称为“收溜”,侧脚称为“掰升”。柱子收溜很简单,由柱脚向上,大式建筑按0.007倍柱高收分,小式建筑按0.01倍柱高收分。至于掰升,则按收溜尺寸而定,即“溜多少,升多少”,只有正面掰升,无侧面掰升。

中国古建筑屋顶坡度线如何确定?
——宋“举折”、清“举架”、吴“提栈”

中国古建筑屋顶的坡度线,不是一根斜直线,而是一根向下凹的曲线,这是筑主要特点之一。由作图可知,一条曲线可用若干折线所组成,每根折线长就是屋顶上两根檩木之间的斜距。因此,木构架屋顶的折线,就是决定屋顶下凹曲线的基础线。每根折线的长度,可由其水平投影线长(即水平长)和垂直投影线长(即垂直高)来决定。
其中,折线的水平长:宋《营造法式》称为“椽平长”,一般按6尺,殿阁按6.5~7.5尺。清《工程做法则例》叫做“步架”,大式廊步按0.4倍檐柱高,其他按此8折;小式廊步按5倍檐柱径,其他按此8折。《营造法原》称为“界深”,按3.5尺、4尺、4.5尺、5尺等进行选用。
折线的垂直高,统称为“举高”。组成屋顶坡度折线的长度,要通过具体计算确定,确定屋顶坡度折线的方法,宋《营造法式》称为“举折”法,清《工程做法则例》称为“举架”法,《营造法原》称为“提栈”法。

《营造法式》“举折”法是怎样的?
——先举屋,再折屋

宋“举折”法,是由举屋之法和折屋之法两步组合而成。举屋之法是计算总举高的方法,折屋之法是计算分举高的方法。
1.举屋之法
《营造法式》卷五条述“举屋之法,如殿阁楼台,先量前后撩檐枋心,相去远近分为三份(若余屋柱梁作或不出挑者,则用前后檐柱心),从撩檐枋背至脊榑(tuan)背举起一份(如屋深三丈即举起一丈)。如筒瓦厅堂,即四份中,举起一份,又通以四份所得丈尺,每一尺加八分。若筒瓦廊屋及板瓦厅堂,每一尺加五分。或板瓦廊屋之类,每一尺加三分”(文中所述撩檐枋,是指屋架最外边由斗栱承托的屋顶挑檐枋)。这段话,我们分两段解释如下:“举屋之法,如殿阁楼台……(如屋深三丈即举起一丈)”,这段是说,对有斗栱建筑,以前后挑檐枋心(无斗栱建筑,即不出挑者,就以檐柱心)距离为准,将前檐至后檐的枋心距离分为三份,以1/3份作为檐枋背至脊槫(檩)背的总举高(如屋深三丈举起一丈)。为便于理解,设H为总举高,L为前后撩檐枋水平距,即:殿堂楼台总举高为H=(1/3)L。
而“如筒瓦厅堂,……每一尺加三分”这段话中,“以四份举起一份”用符号表示(1/4L,“每一尺加八分”即0.8L,每丈加八分为0.08L,则:筒瓦厅堂总举高为H=(1/4)L+0.08L;筒瓦廊屋及板瓦厅堂总举高为H=(1/4)L+0.05L;板瓦廊屋总举高为H=(1/4)L+0.03L。
2.折屋之法
《营造法式》卷五续述“折屋之法,以举高尺丈每尺折一寸,每架自上递减半为法,如举高二丈,即先从脊槫背上取平,下至撩檐枋背,其上第一缝折二尺,又从上第一缝榑背取平,下至撩檐枋背于第二缝折一尺。若椽数多,即逐缝取平,皆下至撩檐枋背,每缝并减上缝之半(如第一缝二尺,第二缝一尺、第三缝五寸、第四缝二寸五分之类)。如取平皆从槫心抨绳令紧为则。如架道不匀,即约度远近随宜加减”。
这段话分解如下,其中:“折屋之法,以举高尺丈每尺折一寸,每架自上递减半为法”,意即求分举尺寸时,应以总举高的1/10折取,以后每一步架,由上往下按减半算之。“如举高二丈,即先从脊榑背上取平,下至撩檐枋背,其上第一缝折二尺”,即假如总举高为二丈时,首先从脊檩上皮水平线与其垂直中心线的交点,向下至挑檐枋上皮中心点,作一连线,在其连线上,第一缝按举高二丈折二尺,即:(2/20)H=(1/10)H,为第一折线点。
“又从上第一缝槫背取平,下至撩檐枋背于第二缝折一尺”,即再从第一檩上皮中点,至挑檐枋上皮中心点做连线,在其连线上,于第二缝按举高二丈折一尺,即=1/20H[则此缝就是第一缝之半(1/10H)÷2],为第二折线点。
“若椽数多,即逐缝取平,皆下至撩檐枋背,每缝并减上缝之半”,即对多个椽平长者,皆逐缝由檩上中点,至挑檐枋上中点连线,按上一缝折尺减半,即为所取之点。也就是说,第三缝为第二缝之半=(1/20H)÷2=(1/40)H;第四缝为第三缝之半=(1/40)H÷2=(1/80)H……。“如取平皆从槫心抨绳令紧为则”即上述取点连线时,檩上皮横线(取平)应以檩中心垂直线的交点为准。

《工程做法则例》“举架”法是怎样的?
——先定步架,再按举架

清将两檩之间的水平距离称为“步架”、“步距”;两檩之间的垂直距离称为“举高”,举高与步架之比值称为“举架”,即:举架=举高÷步架。
1.步架的确定
宋制步架称为“椽平长”,清制步架,依不同位置有不同名称,靠檐(廊)的称为“檐(廊)步”,靠脊檩的称为“脊步”,在这两者之间的称为“金步”,金步步数较多时,分别称为下金步、中金步、上金步。步架之大小,《工程做法则例》也根据大小式建筑不同,有不同的定尺标准,对带斗栱建筑中各步,规定有不同的斗口数,且庑殿、歇山等建筑因类型不同也有区别。小式建筑也分不同类型规定不同尺寸。为减少这种烦琐,梁思成教授在《营造算例》中建议:“大式做法统一为,廊步按檐柱高的0.4倍定深,其余各步均按廊步的0.8倍计算(或按进深均分之)。如檐柱高为60斗口,则廊步深为24斗口,其他各步为19.2斗口(或按进深均分之)。小式做法:廊步按5倍檐柱径计算,其余按廊步0.8倍计算(或按进深均分之)。如檐柱径为0.7尺,则廊步深为3.5尺,其他为2.8尺(或按进深均分之)”。
即:大式做法:廊步架=0.4倍檐柱高;金步架、脊步架=0.32倍檐柱高。
小式做法:廊步架=5倍檐柱径;金步架、脊步架=4倍檐柱径。
2.举架的计算
对举架的计算,《工程做法则例》是在各大木作中,分别叙述柁墩、金柱、脊柱之高时,都已明确其举架规定值。其规定很简单实用,具体举架值规定如下。
五檩小式:檐步五举(0.5),脊步七举(0.70)。
七檩大(小)式:檐步五举(0.5),金步七举或六五举(0.70或0.65),脊步九举或八举(0.90或0.80)。
九檩大式:檐步五举(0.50),下金步六五举(0.65),上金步七五举(0.75),脊步九举(0.90)。
十一檩大式:檐步五举(0.50),下金步六举(0.60),中金步六五举(0.76),上金步七五举(0.75),脊步九举(0.90)。
按上述,举架=举高÷步架=0.5、0.6、0.65、0.70、0.75、0.90等。因此,当前面步架确定后,即可按下式计算各分举高:分举高=步架x举架值
通过步架和分举高即可绘出屋顶折线。

《营造法原》“提栈”法是怎样的?
——先定起算值,再照界深算

《营造法原》第三章续述:“提栈计算方法,与工程做法所述相似,均自廊桁推算至脊桁,唯其起算方法各异。其法先定起算,起算则以界深为标准(但五尺以上,仍以五尺起算)。然后以界数之多少,定其第一界至顶界(脊桁),递加之次序”。这也就是说,它的计算方法与清式举架相似,清式第一个举架值为“五举”,俗称“五举”开头。而提栈以“三算半”为起算之初值,即最小算值。“起算值”以界深(指两桁之间水平距离)尺寸为标准(即为界深的1/10,如界深三尺半,起算值=0.35;界深四尺,起算值=0.4。但界深五尺以上者,起算值一律按0.5)。
清式举架=举高÷步架=0.5、0.6、0.7、0.75、0.90等举架值。
则提栈为:提栈系数=提栈高÷界深,其中提栈系数=0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.8、0.9等系数值。由此可知,提栈高=提栈系数。
然后按界数多少,由第一界(即步柱算值),顺序向顶界(脊桁)计算。《营造法原》哥诀:“民房六界用二个,厅房圆堂用前轩。七界提栈用三个,殿宇八界用四个。依照界深即是算,厅堂殿宇递加深”。这其中六界用二个,七界用三个,八界用四个等,是指递加“算”的整个数。如六界的界深为3.5尺,起算值则也为三算半,用二个即是指“三算半、四算半”,即后一个递加一。若界深为4尺,起算值也为四算,用二个则应是“四算、五算”。
“六界提栈用二个”所示,从步柱桁到脊柱桁按二算计算,而插入中间的童柱桁按加半算。
七界是指有前廊、内四界、后双步的结构,前半屋坡按“七界提栈用三个”计算,后双步每界可酎减为四尺,“七界提栈用三个”所示,界深为四尺半,则用提栈三个,即“四算半、五算半、六算半”。后双步的起算值,按前廊起算值酎减半算。其他如此类推。
上述提栈仅仅只是一个参考性计算方法,不像“举折”、“举架”那样严格,在实际应用中,多在此基础上进行适当修减。对其中房屋“界数”,由设计者根据情况确定,一般平房采用四界、五界、六界厅堂多用六界、七界;殿堂八界。

檐廊柱之外的屋檐伸出如何确定?
——宋、清、吴各执上檐出

举折和举架是确定从脊槫(脊檩)至撩檐枋(或檐檩)的屋面曲线但撩檐坊(或檐檩)之外还应伸出一段长度才是屋面檐口,屋面檐口伸出的距离称为“檐椽平出”或“上檐出”。如何确定这段距离宋清各执一法。
1.宋《营造法式》檐口伸出的规定
《营造法式》卷五述“造檐之制,皆从撩檐枋心出如橡径三寸即檐出三尺五寸橡径五寸即檐出四尺至四尺五寸。檐外别加飞檐每檐一尺出飞子六寸”。即,从撩檐枋心向外至檐口的伸出由“檐橡出”和“飞椽出”两个距离组成。
“檐椽出”按椽径大小计算若椽径3寸出檐 3.5尺(约为12倍椽径);椽径5寸,出檐 44.5尺(约为89倍緣径)。
根据这一规定大约殿堂一等材的檐緣出为54.5尺二三等材的檐椽出为4.54尺。厅堂四五等材的檐橡出为43.5 尺,其他余屋的檐緣出为3.53 尺。“飞椽出”按檐緣出的0.6倍计算。
2.清《工程做法则例》檐口伸出的规定
《工程做法则例》规定带斗栱建筑由挑檐桁中至飞緣外皮(按21斗口计算其中檐緣出占2/3, 14斗口飞椽出占1/3,7斗口)之距,再加斗栱出踩距离(三踩斗栱为3斗口、五踩为6斗口、七踩为9斗口)的合计值计算为上檐出。因此,只要确定房屋的斗口等级后,即可得出上檐出尺寸。无斗栱建筑由檐檩中至飞椽外皮的距离,为上檐出,按0.3倍檐柱高计算。依上檐緣出占2/3,飞椽出占1/3,则檐橡出为0.2倍檐柱高飞椽出为0.1倍檐柱高。
3.吴《营造法原》檐口伸出的规定
《营造法原》第二章述“出檐橡下端伸出廊桁之外……其长约为界深之半。除简陋房屋外,常于出檐椽之上,加钉飞椽,以增加屋檐伸出之长度,其长约为出檐椽之半”。依此述,檐椽出为0.5倍界深,飞椽出为0.25倍界深。牌科另加出参长。
这里提醒注意的是,无论是宋制还是清制,上檐出的尺寸最长不得超过檐廊步架,即称为“檐不过步”,以免产生檐口倾覆现象。
根据以上所述,仿古建筑的檐椽、飞椽伸出尺寸如下。

屋顶转角的起翘尺度如何确定?
——宋“生出生起”、清“冲三翘四”、吴“冲一翘点五”

由前面可以看出,中国古建筑屋顶的四角,都是向上翘起的,它对优美的造型起着画龙点睛的作用。屋顶上的四个转角称为“翼角”,翼角部分的檐口要比正身屋面檐口高起并伸出一个距离,此称为翼角的“起翘和冲出”。
1.翼角起翘点的定位
屋面正身部分的檐口是一直线,翼角部分起翘与冲出后,它的檐口就形成了一根两端上翘的曲线,从直线变为曲线的起点称为“起翘点”,起翘点位置的远近,会影响曲线的陡缓。我们将起翘点向外伸出的平面尺寸称为“冲出”,将起翘点立面向上升起的距离称为“起翘”。因此,要作出起翘曲线,就需要找出起翘点位置。
(1)宋式翼角的起翘点
《营造法式》卷五“造檐之制”中述“其檐自次角柱补间铺作心,椽头皆生出向外,渐至角梁”。其意是指,以次角柱(即角柱旁边的一根柱)上的补间铺作(即两柱之间的平身科斗栱)中心为起点,每根檐椽头逐渐向外伸出,直到角梁端点。
一般来说,次角柱补间铺作是在两柱之中间,以这攒斗栱的中心点为翼角橡头与正身椽头的分界点,向正身橡方向,橡头线为直线;向角梁方向,椽头逐根向外生出一段距离,成为曲线。
(2)清式翼角的起翘点
《工程做法则例》没有明确起翘点的规定,但在平面图中,一般是以转角处两个方向的下金檩(简称搭交下金檩)中心线交点位置与飞椽檐口位置的交点为起翘点。即从搭交下金檩中心点分别画正身檐口平行线,使其与飞椽檐口线相交,其交点即为起翘点。
(3)吴式翼角的起翘点
《营造法原》第五章厅堂总论述“出檐椽与飞椽之上端,以步桁处戗边为中心,下端逐根加长,成曲线与老戗及角飞椽相齐,成网状,称为摔网椽。摔网椽自步柱中心起,逐根以戗山木填高,至戗面相齐”。这就是说起翘点以步柱中心线为准,摔网椽逐根伸长至老戗面。立脚飞椽逐根上翘至角飞椽。
2.翼角的起翘和冲出
(1)宋式的起翘和冲出
《营造法式》中起翘称为“生起”、冲出称为“生出”。卷五“造檐之制”中接上述“椽头皆生出向外,渐至角梁,若一间生四寸,三间生五寸,五间生七寸,五间以上约度随宜加减”。这就是说翼角椽生出尺寸是按开间多少而定,若只有一间,翼角椽冲出4寸(12.5cm),三间翼角橡冲出5寸(15.6cm),五间翼角椽冲出7寸(21.8cm)。
而生起依“若近角飞子随势上曲,令背与小连檐平”,即在转角附近的飞椽,从正身起翘点至角梁之势,随势上曲。但对角梁起翘和冲出多少,没有提出明确要求,只是述及:“凡角梁之长,大角梁自下平榑至下架檐头,子角梁随飞檐头外至小连檐下斜至柱心”。也就是说翼角的冲出按翼角椽的生出而定,而翼角的起翘,则依角梁自然伸长到生出位置(檐头)即可。
(2)清式的起翘和冲出
《工程做法则例》只在确定仔角梁长度时提到“凡仔角梁以出廊并出檐各尺寸,用方五斜七加举定长……再加翼角斜出椽径三份”。但在实际操作中,经古代工匠们的长期实践摸索,总结出一个合理的经验,即称为“冲三翘四”。“冲三”是指水平投影的仔角梁端头,要比正身飞椽头长出3倍椽径。“翘四”是指仔角梁端头上表面,要比正身飞椽头上表面高出4倍椽径。“冲三翘四”的原则一直延用下来作为清式法则的一个组成内容。
以上所述宋清二式的起翘和冲出,仅仅作为仿古建筑设计和施工的参考依据,因为在实际建筑工程中,大多都没有百分之百按上述要求而机械执行的。
(3)《营造法原》的起翘和冲出
《营造法原》称翼角为“戗角”,制造安装戗角的过程称为“发戗”,其中老角梁称为“老戗”,仔角梁称为“嫩戗”。
它的起翘做法是在翼角处的廊桁和步桁之上设置老戗,老戗端部斜立嫩戗。嫩戗斜长按三倍飞椽长。从起翘点以后,“立脚飞椽逐根加厚,第一根飞橡加2分,第二根飞橡加3分,余则依此类推”。第七章殿庭总论述“老戗之长,依淌样出檐之长(0.5界深),水平放长一尺……嫩戗连于老戗,称坐式……嫩戗全长,照飞椽长度(0.25界深)三倍为准”,使嫩老戗成一角度,用飞椽逐渐加长而实现起翘。
因此,我们可以得出其冲出值为一尺,起翘值=3x0.25界深xcos(130°—90°)=0.75界深x0.76604=0.5745界深,即冲1尺,翘0.5745界深。
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