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中国古建木构架,是什么?

摘要: 当我们看到华美壮丽的中国木构古建筑时  时常会思考这样的建筑到底是怎么建起来的呢?  这就跟我们看了一场魔术一样  迫切地想知道其中的原理  这次,我们就来一睹中国木构建筑结构的秘密吧!中国古代木构架有多少种?  1957年  刘致平先生在《中国建筑类型及结构》一书中  将木构架分为两种形式:穿斗式与架梁式  1970年  刘敦桢先生在 ...
当我们看到华美壮丽的中国木构古建筑时

  时常会思考这样的建筑到底是怎么建起来的呢?

  这就跟我们看了一场魔术一样

  迫切地想知道其中的原理

  这次,我们就来一睹中国木构建筑结构的秘密吧!

中国古代木构架有多少种?

  1957年

  刘致平先生在《中国建筑类型及结构》一书中

  将木构架分为两种形式:穿斗式与架梁式

  1970年

  刘敦桢先生在《中国古代建筑史》中

  将“架梁”改为了“抬梁”

  并且,刘敦桢先生在该书中指出中国古代木构架形式为:

  井干式,抬梁式,穿斗式

  是不是有了对中国古建筑结构初步的认识呢?

  接下来,我们逐一展开说说每种形式的奥秘吧!

第一种

抬梁式

  从“抬梁式”名字上猜想

  是不是这个建筑结构就是把梁给抬起来呢?

  BINGO!

  但是我们的古建筑可没有这么简单哦!

  简单来说抬梁式就是在立柱上架梁,在梁上又抬梁

  宫殿,庙宇,寺院等大型建筑中普遍采用

  更是皇家建筑群首选形式

  是木构架建筑的代表

小知识

刘敦桢先生的《中国古代建筑史》中抬梁式被定义为“沿着房屋的进深方向在石础上立柱,柱上架梁,再在梁上重叠数层瓜柱和梁,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。”

  抬梁式构架

  绘 / 周扬

  原来抬梁式是这样

  但它可是经历了漫长的发展演变

  抬梁式可以算是三种形式里的“老大哥”

  适用范围很广泛

  历史甚至可以追溯到新石器时代的窝棚

  这是地面建筑木构架的开始

  秦汉时期窝棚发展出 “大叉手”结构

  这是抬梁式的前身

  窝棚

  图源:http://www.cuaes.org/mmis-detail-EB3330-659.htm

  大叉手屋架结构图

  @fennessey根据《古建园林历史与理论》改绘

  后经时间累积和建造技术的进步

  逐渐发展形成了抬梁式结构

  由于中国封建社会等级制度的存在

  使抬梁式木构架的组合及用料有很多差别

  最显著就是只有宫殿、寺庙及其他高级建筑才允许安装斗拱

  这就是人们常说的大式建筑

  太和殿剖面图

  图片源自 公众号 木材人

  抬梁式应用这么广泛不仅靠“颜值”,更是靠“实力”!

  抬梁式木构架因用柱子少,跨度大

  可以营造出开阔的大空间

  能较好体现建筑内部雄伟壮丽的气势

  但抬梁式却会用大量横梁,造成了耗费木材较多

  需要大量整根木材作为屋顶的支撑

  且由于并不构成三角形的架构

  所以抬梁式的整体稳定性还是有不足之处

  抬梁式内部空间

  摄 / @fennessey

第二种

穿斗式

  首先注意 穿斗式 穿的可不是斗拱哦!

  穿斗式是用穿枋将柱子串起来,形成一榀(pǐn)榀房架,檩条直接搁置在柱头,在沿檩条方向,再用斗枋将柱子串联起来,由此形成屋架。

  穿斗式构架

  绘 / 周扬

小知识

刘敦桢所著的《中国古代建筑史》将穿斗式的定义为“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。”

  穿斗式构架

  图源 公众号 木材人

  穿斗式用料较少,且可以预先拼装成整体屋架

  然后树立安装,便于施工

  网状结构的牢固性强,整体的韧性也较强

  主要特点是整体结构具有高度的完整性

  有没有很厉害!?

  穿斗式木构架在汉代时候就已经相当成熟

  所以在汉代那时候我们就有预制装配

  汉代明器中的穿斗式

  图源《中国传统民居》

  穿斗装配

  图源:公众号 木材人

  但由于采用大量的柱枋相接,导致室内没有贯通的大空间

  所以穿斗式无法满足类似于宫殿,寺庙等

  需要多人跪拜、集会等活动的大空间需求

  因此在很多大型建筑中使用较少

  穿斗式内部

  图源:公众号 木材人

  穿斗式因柱子与穿枋的排列方式不同,有以下五种形式

壹 |

柱子全落地,柱子之间用通长的穿枋连接,且每根柱子上用一根檩条,在四川等地较多

示意图

绘 / fennessey

贰 |

落地的长柱与不落地的瓜柱交替使用,柱子之间仍用通长的穿枋相连,并且瓜柱全部叉立在最下一根的穿枋上。

示意图

绘 / fennessey

叁 |

仍是落地长柱与不落地瓜柱交替使用,柱子之间也仍是通长的穿枋相连,但是瓜柱只穿过一枋,叉立于下一枋之上,瓜柱的长度均相等。

示意图

绘 / fennessey

肆 |

立柱及瓜柱的用法同第三种,但是柱子之间不再采用通长的穿枋,而是在每两柱之间用短枋,在湖南广西一带使用较多。

示意图

绘 / fennessey

伍 |

柱上用人字斜梁,檩条放在斜梁上,这种做法减少了立柱,但是形式使用的极少。

示意图

绘 / fennessey

第三种

井干式

  井干式结构是一种不用立柱和大梁的中国房屋结构

  用圆木或矩形、六角形木料平行向上层层堆叠

  转角处木料端部交叉咬合,形成房屋的四面墙

  其实就相当于用整根的木头垒墙~

  井干式

  图源:httpsj.17qq.comarticlehlnchhklv.html

  井干式转角处

  图源:公众号 和樂Harmony

  井干式转角处

  图源:公众号 和樂Harmony

  据刘敦桢先生所著的《中国建筑史》中所写,井干式在商朝后期的陵墓内出现,周代到汉代的陵墓曾长期使用这种木墩,

  汉初宫苑中还有井干楼!

小知识

《汉书·郊祀志》中有井干楼较详细的记载“立神明台,井干楼高五十丈,辇道相属焉”

  陵墓井干

  图源《中国传统民居》

  不过井干式结构需要大量木材堆叠成墙

  而非其他木结构成框架体系

  太过耗费木材,不够经济划算

  所以使用不及抬梁式和穿斗式广泛

  但在多树木的地区,材料充足使得井干式结构仍然保留。

  北欧、北美、韩国、日本等全球许多地方都类似建筑,

  这种被称为Log house的原木结构建筑,

  和我国的井干式构架建造方式大同小异。

  欧洲木屋

  图源:公众号 和樂Harmony

为什么木构架流传久

  中国传统建筑的木构架历经几千年发展

  才形成了现有的庞大体系

  那这木构架结构到底因为什么样的优点

  才值得被一代又一代的中国人传承至今呢?

承重与维护

  两种结构,分工明确

  中国抬梁式木构架结构类似现代的框架结构

  主要靠柱承重,起围护作用的墙体并不承重

  俗话说的“墙倒屋不塌”也是指的木构架形式的这种优点

适应不同气候条件

  中国木构架在不同地区面对不同气候时

  只需调整房屋高度,墙面与屋顶材料、薄厚

  窗的位置和大小等方面

  就能在各个方面满足当地居民的需求!

  湘西凤凰吊脚楼

  摄 / 微博用户@若愚学者666

能有效减少地震产生的伤害

  木构架结构的节点所用斗拱和榫卯都有若干伸缩的余地

  能够在一定限度内减少地震产生的灾害

  榫卯节点

  摄 / @fennessey

材料供应很方便

  木构架虽然有防火,防腐等严重问题

  但在中国古代的大部分地区,木材是种充足的建筑材料

  比砖石更容易加工和维修

  因此木结构在古代的中国普及十分广泛

  湘西吊脚楼

  摄 / 微博用户@乖巧小狐狸的绿海

遗介有话说

“墙倒屋不塌”一语流传至今,一定程度上解释了中国木结构建筑的伟大,也印证了中国传统建筑木构架的科学性和实用性。我们貌似有时候陷入了对古代匠人智慧的过度诠释、对古人匠心的万分尊崇,当翻过古建筑研究的多座大山后,或许恍然间才会发现,一切的伟大之处,都是源于使用的需要。每个不同地区人因地制宜,发明了不同的木构架,建造起了不同的建筑,以满足自己的各类生活需求。多年后,我们也是通过建筑这一活历史,逐步发现古人智慧的伟大,认同我们共同的文化载体。最终,将这智慧与科技融合后用于新时代的建筑中去~

如此,保护成了必经之路

而对于普通的你我,还是那句话

不破坏,就是最好的保护~

  参考文献

  出版物

  中国建筑类型及结构_刘致平 1987

  中国古代木结构建筑技术(战国—北宋)_陈明达 1990

  中国古代建筑史_刘敦桢 1984

  中国建筑史_潘谷西 2004

  学术期刊

  抬梁?穿斗?中国传统木构架分类辨析——中国传统木构架发展规律研究(上) _赵潇欣

  从建构思维看古代建筑结构的类型与演化_张十庆

  中国木构架古建筑结构特性分析_陶瑞峰

  讨论古建筑木构架类型在历史演进中的关系_肖旻

  致谢与声明

  感谢 微博用户@乖巧小狐狸的绿海、@若愚学者666、微信公众号公众号“樂Harmony”、“木材人提供的精美图片

  本文由遗介浩学工作室科普组出品,未经允许,请勿他用,如有发现,遗介将保留追究其法律责任的权利,特此声明

  制作团队

  审查监制:遗介君,李天霓

  文案撰写:小木公,遗介君,李天霓

  动图制作:周扬

  图片绘制:fennessey,李天霓

  封面制作:王冠琳

  排版编辑:延陵er

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