传统建筑屋顶探析.docx

传统建筑屋顶探析摘要：中国建筑作为东方的独立系统，拥有自身的特点。建筑架构以木料为主要材料，大致包括台基、架构以及屋顶三部分。而在建筑的外观上却又以屋顶部分最为庄严美丽、最富有艺术魅力，是中国古代建筑的代表元素之一。中国古代的传统建筑历经千年的发展，虽然有一定的变异但就单体而言始终保持着三大部分：下部的台基、中部的屋身和上部的屋顶，北宋木工喻皓所著的木经中称这三部分为“下分”、“中分”、“上分”,在清代又称之为“三停”,也就是我们今天所说的“三段式”。而屋顶的特殊轮廓则是中国建筑外形上显著的特征，对于多数单层殿式建筑的屋顶部分的几乎占到整个建筑物将近一半的高度，甚至要大于屋身与台基之和,这在世界其他古典建筑体系中是少有的。整个屋顶的轮廓曲线上部巍峨高耸,檐部如翼轻展,配合以神秘生动的脊兽装饰和金碧辉煌的琉璃瓦作,形成了极其堂皇的“冠冕”,成为识别中国古代建筑的重要标志。1、 屋顶的样式 中国古代建筑屋顶的样式有严格的等级限制，按照规制可从屋顶的形式、装饰、色彩及质地等方面辨识建筑的等级与风格。中国古代建筑的屋顶形式主要有庑殿式、歇山式、攒尖式、悬山式以及硬山式五种，每种屋顶又可分为单檐与重檐、起脊与卷棚。其等级大小依次为 ：重檐庑殿顶重檐歇山顶重檐攒尖顶单檐庑殿顶单檐歇山顶单檐攒尖顶悬山顶硬山顶。庑殿顶，建筑四面都有斜坡，且向内略微凹陷形成弧度，又称为“四阿顶”；在前后两坡相交处为正脊，同时左右两坡有四条垂脊，因此清朝成为 “五脊顶”。重檐庑殿作为古代建筑屋顶的最高等级，一般用于皇宫的主殿、重要的佛殿或文庙殿堂，如故宫太和殿。单檐庑殿顶多用于纪念性建筑及宗教建筑的偏殿或门堂等处，以示庄严肃穆，如北京天坛中的祈年门、皇乾殿等。歇山顶，因有一条正脊、四条垂脊及四条戗脊，又称为“九脊顶”，在日称为“入母屋造”。歇山顶巧妙结合直线与斜线，予人以棱角分明、结构清晰的视觉效果。重檐歇山顶等级仅次于重檐庑殿顶，多用于规格很高的殿堂中，如故宫的太和门、天安门以及乾清门等。单檐歇山顶旧时允许官阶五品以上官吏的住宅正堂采用，但后来部分民宅亦开始使用此种形式的屋顶，单檐歇山顶时常见于寺观衙署、公众殿堂等，如智化寺的智化殿、台北府的城北门等。 悬山顶，宋朝时称为“不厦两头造”，到清朝称为“悬山”，是中国古代一般建筑中最常见的形式。悬山顶是两坡出水，四面出檐的殿顶，有五脊二坡，其两侧的山墙凹进殿顶，致使屋顶上的檩端伸出墙外，再钉以搏风板。从现今收集到的实物资料与间接资料来看，但凡比较重要的建筑物，均不采用悬山顶，通常只用于民间建筑。 硬山顶，常用于宫殿的附属建筑及民间建筑，属于双面坡屋顶的一种。有一条正脊，四条垂脊，形成两面屋坡，左右侧面垒砌山墙，因其等级较低，只能使用青板瓦，不允许使用筒瓦、琉璃瓦，两侧山墙同屋面齐平，或略高于屋面，把檩头全部包封住。 攒尖顶，在宋朝时称为“撮尖”或“斗尖”，清朝时叫“攒尖”。屋顶形状为锥形，没有正脊，只有垂脊，垂脊与斜面多向内凹或成平面，顶部汇聚成一点，叫做“宝顶”。攒尖顶通常用于园林或景观建筑，如故宫的中和殿、颐和园的郭如亭以及丽江黑龙潭公园亭子等 ；在日本则常用于茶室等建筑。2、 屋顶的构造形式中国传统古建筑的屋架是屋顶的重要元素，而梁柱结构又是屋架的重要部分。对于梁柱结构主要由立柱、梁和枋以及梁架、檩、椽等附属木构造，它们共同支撑着建筑屋顶的重量。无论是硬山、悬山还是歇山、庑殿式建筑,其前后两坡屋面都呈一种越往上越陡峭、越往下越和缓的曲线形式,这是古建筑屋顶最基本的一条曲线，是在梁架结构中的依照“举架之制”建造的。“举架之制”是为了确定屋面坡度而将檩木逐架递增升高(实际通过逐架加高檩下的瓜柱来完成)的处理方法,从而将屋面处理成弧曲面而不是生硬的折线形式。椽子是屋面的主要构件,它排列在檩上，与檩成垂直的状态。由于举架的原因,椽子是随步架进行分段铺设的,每相邻两檩为一段,根据位置不同分别称为檐椽(用于枪步架)、花架椽(用于金步架)、脑椽(用于脊步架)。步架相同的情况下各段椽子的长度也相同,但檐椽要长一些,因为下端(外端)要伸出檐檩之外,形成一段出檐,从而方便屋顶雨水的排泄。而出檐的深浅，与檐柱的高度和斗拱的大小与层数有关，檐柱越高，斗拱越大层数越多，则出檐越远。对于当时大多数的房屋建筑,在檐椽之上还要增设一段飞椽,椽头断面为方形,后尾呈楔形,以附贴于圆形的檐椽前端之上,使出檐成为稍向上翻的曲线。飞檐有利于室内采光,同时与举架形成的上陡下缓的屋面坡度曲线相配合,使屋面下泄的雨水呈抛物线之势飞离得更远,避免雨水溅落在柱根墙身之上,北方建筑多用飞椽出檐，檐柱越高，飞椽挑出的就越大，出檐越远。屋顶的起翘转角部分向上翘起，舒展如鸟翼，称作翼角。南方气候温暖，积雪不多，屋角可以翘得更高，弯转如半月，成为“发戗”。这样，就形成了中国传统建筑翼角翘起的优美曲线。中国古代建筑屋顶所体现的曲线形式,是建筑的实际功用需要、结构工程需要和艺术处理手法的高度统一。正如林徽因先生所指出的:“历来被视为极特异极神秘之中国屋顶曲线,其实只是结构上直率自然的结果,并没有甚么超出力学以外的矫柔造作之处,同时在实用及美观上皆异常的成功”。3、 屋顶的脊饰中国古代建筑的檐角屋脊之上常常布置着若干小动物当作装饰，有正脊上的鸱吻、垂脊上的脊兽、戗脊上的走兽等，这些形态各异的脊饰，它不仅是传统建筑艺术的重要组成部分，也还具有一定的功能性,如防水、防火、抗震功能和稳固结构等功能。例如鸱尾,在建筑的正脊端处有一根雷公柱,脊下的若干承重构件都交汇与雷公柱上,其顶端突出于屋面,是雨水最易浸入的薄弱环节。为防止雨水的浸入,最初只是叠盖几片板瓦,后又改用特制的筒瓦倒置在雷公柱端,最后才逐渐发展成为有寓意,有审美作用的鸱尾。另外檐角上的脊兽,它们和脊瓦烧结在一起,同样也具有防水功能。中国古代建筑在防火观念上历来都是相当重视的,“鸱尾”设置在殿堂上的初衷也是出于古人的防火观念、意识和愿望的体现。然而事实上,鸱尾的特殊结构也恰在一定条件下起到了防止雷击起火的作用。清康熙年间,法国旅行家卡薄里欧别戴马甘兰曾到中国,并于1688年写成中国新事一书,书中曾写到“中国屋宇的屋脊两头都有一个仰起的龙头,龙吐出曲折的金属舌头,伸向天空,舌根连着一根细的铁丝,直通地下,这种奇妙的装置在发生雷电的时候就大显神通,若雷电击中了屋宇,电流就会从舌头沿线下行地底,起不了丝毫破坏作用。”文中“吐出曲折的金属舌头”成为尖端,确实相当于避雷针实应为引雷针。云层与地面的感应电荷通过尖针一陆续缓和的中和,可以避免因电荷积聚而引起的骤然爆发,从而起到避雷防火作用。如果是大雷雨,“鸱尾”避雷失效,也多半是自身先毁,而一般不再影响他处及引起火灾。实际上这种情况在我国历史文献中多有记载,如“宋孝宗淳熙十六年（1186）年七月乙丑,大雷,震太室斋殿东鸱尾。”“明太祖洪武二十一年（1388）年五月辛丑,雷震元武门兽吻”。当然历史上也有关于鸱吻击坏遂起火灾的记载,如“金熙宗皇统九年（1143）年四月壬辰夜,大风雨,雷电震寝殿鸱尾坏。有火入帝寝烧帷慢,上惧徙殿”。总之我们透过这些历史记载,可以看到“鸱吻”虽被定义为装饰构件,且起于满足人们思想意识上的祈福防灾,但在一般雷雨天气下还是对避雷有防火作用的。另外在脊饰的安装方面,匠师们很早就考虑到抗震的处理手法。因为吻兽正好处于节点处,过分的刚性连结节点,缺乏在地震力作用下的变形能力,使节点和节点附近的构件产生弯矩和扭矩,造成应力集中而容易导致脆性破坏。例如安放正吻时,“外侧以吻锡固定,里面要装灰,并把背兽套在横插的铁钎上,铁钎应与吻桩十字相交并栓牢。背兽安好后应注意安放背兽角,最后安放剑把。清式营造则例中的定制以上的正吻还应放铁制的吻索和吻钩。吻索下端连接一块铜制筒瓦,这全套构件称为“螭广带”,安装时,螭广带并不拉紧,但下端要用铁钎穿过铜制筒瓦钉入木框架内”,且砌筑灰浆由黄土浆改为白土浆,清后多用麻刀灰做法,提高了灰缝抗拉、抗剪切强度。这样整个构架具有较好的整体性,各构件及连接构件的节点构造又有一定的柔性,所以在地震时尽管可能产生大幅度的摇晃,只要不折断就会晃而不散。从结构上来看,屋顶上一根根挺拔丰美的屋脊,是屋面交接所必需的构造处理。屋脊上一系列生动有趣的吻兽脊饰,是屋脊交接点或脊端节点的构造衍化。鸱吻、垂兽、戗兽和仙人走兽,实际上都是用来保护该部位的铁钉,是对护钉构造的艺术加工。正脊两端的处理,从前期的鸱尾形象转化为鸱吻和后期的龙吻形象,很大程度上也与构造密切相关。鸱尾的特点是与正脊同宽,端部节点没做加宽处理。鸱吻、龙吻形象是张口吞脊,吻的宽度自然就大于正脊宽度,实际上是为了加固端部,增厚节点宽度而变“尾巴”为“嘴巴”的。再进一步考察正吻的细部,也仍然与构造息息相关。吻坐上方的背兽,原本是用来堵塞孔洞的。这个孔洞是为正脊穿铁链而设置的。只是后来不再穿铁链,背兽才变成了纯装饰的点缀。吻背上的箭靶也是构造上所需的,因为正吻背上需要开口,倒入填充物,箭靶是用来塞紧开口的。就连箭靶上的五多云图案,也是原先鸱吻背上设置的“拒鹊叉子”的构造留影。中国古代建筑独