中国木结构建筑形成与西方木结构比较

中国木结构建筑形成与西方木结构比较摘要：中国古代代木结构形成成的原因包括括取材方便、适适应性强、有有较强的抗震震能力、施工工速度快、便便于修缮、搬搬迁和与夯土土技术的接合合等。本文对对中国古代木木结构建筑的的特点作了简简要阐述，并并且从中国古古典思想上分分析了木结构构形成的深层层原因。古代代西方木结构构在居住建筑筑上一直有着着广泛的应用用，与砖石结结构建筑并行行发展。由于于砖石结构的的教堂等公共共建筑一直是是西方建筑的的主流，因此此与砖石结构构建筑相比，木木结构建筑一一直处于次席席的位置。最最后对比中西西方古建筑选选材，得出结结论，不同的的历史和社会会条件产生不不同的价值观观念，由此产产生不同的建建筑态度、不不同的对技术术方案选择的的标准。关键词：中国木木结构建筑西方木结构构建筑砖石石材料框框架结构人人本思想中国木结构建筑筑的形成对中国建筑文化化有所了解的的人，都知道道世界上没有有一个国家建建筑文化像中中国那样热衷衷于土木结构构，从史前穴穴居、巢居到到清代的大木木作、小木作作，中国的建建筑文化一直直以土木及其其结构技术为为主旋律，从从未大力发展展砖石建筑，致致使砖石建筑筑始终处在支支流地位。木木建筑如此长长期、广泛地地被作为一种种主流建筑类类型加以使用用，必然有其其内在优势。这这些优势大致致是：1、取材方便在古代，我国分分布着大面积积的森林，包包括黄河流域域也是林木森森郁的地区。因因地制宜、就就地取材、因因材致用是我我国一个优良良的传统。在在古代中国大大部分地区，森森林面积很广广，木料比砖砖石更容易获获取，可迅速速而经济地解解决材料的供供应问题，加加之木材易于于加工，利用用石器即可以以完成砍伐、开开料、平整、作作榫卯等工序序。随着青铜铜工具以及后后来的铁质斧斧、斤、锯、凿凿、钻、刨等等工具的使用用，木结构的的技术水平得得到迅速提高高，并由此形形成我国独特特的、成熟的的建筑技术和和艺术体系。2、适应性强木架建筑是由柱柱、梁、檩、枋枋等构件形成成框架来承受受屋面、楼面面的荷载以及及风力、地震震力的，墙并并不承重，支支起围蔽、分分隔和稳定柱柱子的作业，因因此民间有“墙倒屋不倒倒”之谚。房屋屋内部可较自自由地分隔空空间，门窗也也可以任意开开设。无论抬抬梁式或穿斗斗式木构件的的房屋，只要要在房屋高度度、墙壁与屋屋面的材料和和厚薄、窗的的位置和大小小等方面加以以变化，就能能广泛的适应应各地区寒暖暖不同的气候候。使用的灵灵活性大，适适应性强，无无论是水乡、山山区、寒带、热热带，都能满满足使用要求求。3、有较强的抗抗震性能木构架的组成采采用榫卯结合合，木材本身身具有的柔性性加上榫卯节节点有一定程程度的可活动动性，而构架架的结构所用用斗栱和榫卯卯又都有若干干伸缩余地，因因此在一定限限度内可减少少由地震对这这种构架所引引起的危害，使使整个木架构构在消减地震震力的破坏方方面具备很大大的潜力。4、施工速度快快木材加工远比石石料快，加上上唐宋之后使使用了类似今今天的建筑模模数制的方法法，各种木构构件的样式也也已定型化，因因此可对各种种木构件同时时加工，制成成后再组合拼拼装。所以欧欧洲古代一些些教堂往往要要花上百余年年才能建成，而而明成祖兴建建北京宫殿和和十王府等大大规模建筑群群，从备料到到竣工只有几几十年。故虽虽然木材极易易失火和损坏坏，但依然流流传至广。5、便于修缮、搬搬迁榫卯节点有可卸卸性，替换某某种构件或整整座房屋拆卸卸搬迁，都比比较容易做到到。历史上也也有宫殿、庙庙宇拆迁异地地重建的例子子，如山西永永济县永乐宫宫，是一座有有代表性的元元代道观，整整组建筑群已已于20世纪纪50年代被被拆卸迁移至至芮城县境内内。6、夯土技术的的结合中国很早就掌握握了夯土技术术，利用黄土土地区取之不不尽的土材做做夯土台基、夯夯土墙。夯土土台基既避免免了地下水经经毛细作用蒸蒸发到地表，又又使木构免受受雨水浸害，有有效地保证了了土和木的耐耐久性能，克克服了土和木木的重大缺陷陷，因此在很很长时期里阻阻碍了石材和和砖的大量应应用。二、中国古代木木构建筑的基基本特点1、巧妙而科学学的框架式结结构木结构体系是中中国古代建筑筑在建筑结构构上最重图要要的一个特征征。中国古代代建筑主要是是木构架结构构，即以立柱柱和纵横梁枋枋组合成各种种形式的梁架架，使建筑物物上部荷载均均经由梁架、立立柱传递至基基础。我国木构建筑的的结构体系主主要有穿斗式式和抬梁式两两种。除此之之外还有不少少变体和局部部利用斜杆三三角形稳定架架构的做法。穿斗式（或称“串逗”式）木构架架（如图0--1）的特点点是：用穿枋枋把柱子串联联起来，形成成一榀榀的房房架；檩条直直接搁置在柱柱头上；在沿沿檩条的方向向，再用斗枋枋把柱子串联联起来。由此此形成了一个个整体框架。抬梁式木构（如如图0-2）的的特点是：柱柱头上搁置梁梁头，梁头上上搁置檩条，梁梁上再用矮柱柱支起较短的的梁，如此层层叠而上，梁梁的总数可达达3—5根。当柱柱头上采用斗斗栱时，则梁梁头搁置于斗斗栱上。相比之下，穿斗斗式木构架用用料小，整体体性强，但柱柱子排列密，只只有当室内空空间尺度不大大时（如居室室、杂屋）才才能使用；而而抬梁式木架架构可采用跨跨度较大的梁梁，以减少竹竹子的数量，取取得室内较大大的空间，所所以适用于宫宫殿、庙宇等等建筑。墙壁只起围护、分分隔的作用，而而不是承担房房屋重量的结结构部分，所所以门窗等的的配置，不受受墙壁承重能能力的限制。这这种结构，可可以使房屋在在不同气候条条件下，满足足生活和生产产所提出的千千变万化的功功能要求。2、特有的斗栱栱结构（如图图0-3）形形式由框架式木结构构形成了过去去高级建筑才才有的一种独独特构件，即即屋檐下的一一束束“斗栱”。它是由水水平放置的方方形斗、生和和矩形的拱以以及斜置的昂昂组成。对屋屋之重载具有有一定的承托托作用，加强强了柱子与梁梁、枋、檩的的结合，使其其木构接榫处处不因过重的的压力而受到到损害，在物物理力学上具具有分力之效效，同时还作作为封建社会会中森严等级级制度的象征征和重要建筑筑的尺度衡量量标准。只是是到了明清以以后，由于结结构简化，将将梁直接放在在柱上，致使使斗栱的结构构作用几乎完完全消失，变变成了几乎是是纯粹的装饰饰品。3、灵活安排空空间布局使简单规格的单单座建筑富有有不同的个性性，在室内主主要是依靠灵灵活多变的空空间处理。而而室内空间处处理主要依靠靠灵活的空间间分隔，即在在整齐的柱网网中间用板壁壁、帐幔和各各种形式花罩罩、博古架等等隔出大小不不一的空间，这这些活动构筑筑物便于安装装、拆卸，使使室内空间既既能够满足屋屋主自己的生生活习惯，又又能够在特殊殊情况下迅速速改变空间划划分。4、实行单体体建筑标准化化中国建筑以木结结构为主，为为便于构件的的制作、安装装和估工算料料，必然走向向构件规格化化，也促使设设计模数化。早早在春秋时的的《考工记》中中，就有了规规格化、模数数化的萌芽，至至唐代已经比比较成熟。到到宋的《营造造法式》，模模数化完全定定型。建筑的的规格化，促促使建筑风格格趋于统一，也也保证了各座座建筑可以达达到一定的艺艺术水平。规规格化并不过过于限制序列列构成，所以以单体建筑的的规格化与群群体序列的多多样化可以并并行不悖，作作为一种空间间艺术，显然然这是进步的的成熟现象，但但后继者“遵制法祖”，则妨碍了了建筑的创新新。5、单体建筑筑形象优美单体建筑从整个个形体到各个个部分构件，利利用木构架的的组合、各构构件的形状及及材料本身的的质感等进行行艺术加工，达达到建筑的功功能、结构和和艺术的统一一，是中国古古代建筑的卓卓越成就之一一。屋顶在单座建筑筑中占的比例例很大，一般般可达到立面面高度的一半半左右。我国国古代匠师充充分运用古代代木结构的梁梁架组合形式式以及木材料料的特点，创创造了屋顶举举折和屋面起起翘、出翘，再再和直线巧妙妙地组合，形形成向上微翘翘的飞檐，不不但扩大了采采光面、有利利于排泄雨水水，而且增添添了建筑物飞飞动轻快的美美感，所以西西方人称誉中中国建筑的屋屋顶是中国建建筑的冠冕。6、规格化与与多样化统一一。单体形象象融于群体序序列单座建筑的规格格化，到清代代达到顶点，每每一种的尺度度、比例都有有严格的规定定，上自宫殿殿下至民居、园园林，建筑的的艺术效果主主要依靠群体体间的联系、过过渡、转换从从而构成丰富富的空间序列列来取得。就就整体而言，重重要建筑大都都采用均衡对对称的方式，以以庭院为单元元，沿着纵轴轴线与横轴线线进行设计，借借助于建筑群群体的有机组组合和烘托，使使主体建筑显显得格外宏伟伟壮丽，这也也就弥补了单单体建筑定型型化的不足。7、重视建筑筑组群平面布布局中国最早的单座座房屋，随着着功能提高，已已不能满足各各种用途需要要的空间，但但木结构建筑筑扩大空间的的主要方法是是加大构架尺尺度和增加梁梁架数目或增增加层数，而而这些都受到到材料、结构构技术和使用用要求的限制制，因此，自自然的发展了了单个建筑物物的群体组合合的形式。虽虽然是一些不不大的简单的的单座建筑物物，也可以构构成庞大的复复杂的整体，从从而满足建筑筑的功能和思思想性、艺术术性的多方面面的要求。它它的布局原则则是内向含蓄蓄的，多层次次的，力求均均衡对称。而而这种布局是是和中国封建建社会的宗法法和礼教制度度也是密切相相关的，是尊尊卑、长幼、男男女、主仆等等封建的宗法法和等级观念念在住房上的的体现。8、运用色彩装装饰手段木结构建筑的梁梁柱框架，需需要在木材表表面涂漆和桐桐油等防腐措措施，以保护护木质和加固固木构件用榫榫卯结合的关关节，同时增增加美观，达达到实用、坚坚固与美观相相结合的目的的，由此发展展成中国特有有的建筑油饰饰、彩画。中国建筑注重建建筑构件的色色彩和装饰彩彩绘的表现性性，用色大胆胆、强烈，并并以此标示等等级与功能的的差异。绚丽丽的色彩和彩彩画，首先是是建筑等级和和内容的表现现手段。屋顶顶的色彩最重重要，黄色是是帝王所专用用，民居只能能用灰色陶瓦瓦；其次是对对比寓于和谐谐。因为基调调是统一的，所所以虽然许多多互补色、对对比色同处一一座建筑中，但但总的效果是是和谐的；最最后是艺术表表现寓于内容容要求。例如如宫殿地位最最重要，色彩彩也最强烈，民民居最普通，色色彩也最简单单。三、从中国传统统思想看古代代木结构建筑筑盛行原因1、中国的人本本主义思想与与木结构中国传统文化倡倡导“以人为本”，注重对人人的研究，而而非像西方那那样执着于探探索物质世界界的奥秘。中中国传统文化化始终是把人人作为主体的的，从人的角角度出发，以以整合社会为为目的，阐明明人生的意义义。春秋末年年，百家争鸣鸣，诸子百家家中尤其是儒儒家，开始重重视对人的研研究，他们以以人为中心，立立足于人的伦伦理道德，全全面地探讨了了人在宇宙中中的地位，摆摆脱了原始宗宗教的桎梏，走走上了“以人为本”的人文主义义道路。中国国古代大多数数思想家对宗宗教都缺少热热情，他们所所关心的是社社会、人生等等现实问题。中国传统“以人人为本”的思想，对对中国古代木木结构建筑产产生了深远的的影响。“神”和“物”都具有永恒恒性，而“人”和“人生”却具有短暂暂性。因此，中中国人自古以以来就没有把把建筑物看成成永久的纪念念物。建筑如如同人生一样样，是有寿命命的，是随着着人的生命节节拍而存在的的，因此使用用可以腐朽的的木材要比使使用永恒的石石头更有生命命意义。木材材源于向上生生长的树木，代代表着生命，而而石材的冰冷冷则暗示着死死亡。这也不不难解释为何何在中国的古古代建筑中，石石材多用于墓墓室或佛塔，而而住宅则多用用木材。2、中国古代木木结构建筑的的神韵中国古代建筑是是一部“木头的史诗诗”，中国古代代匠人将木头头的价值予以以充分的发挥挥，给木头注注入了灵魂，使使其充满了生生命力，于是是中国古代木木结构建筑展展现出的是礼礼——理——情的融合合统一，是典典章与艺术、理理性与情感、伦伦理与心理的的统一体。中国古代建筑广广泛使用木质质作为原料，以以木为“骨”是中国古代代建筑的基本本特征。正是是由于以木头头作为骨架，中中国古代建筑筑集坚忍不拔拔与婀娜多姿姿于一体。所所谓以木为“骨”，即中国古古代建筑主要要采用木柱、木木梁等构成房房屋的框架。屋屋顶与房檐的的重量可通过过梁架传递到到立柱上，墙墙壁只起隔断断或划分内外外空间的作用用，而不是承承担房屋的负负重。“勾心斗角”这这个成语含贬贬义，但它却却形象地勾勒勒出了斗栱的的组合方式。斗斗栱是中国独独有的木结构构元素，凡是是抬梁式的建建筑都缺少不不了它。中国国人讲求“方正”，在中国古古代建筑中矩矩形构架也是是一种基本的的构架方式，而而斗栱系统正正是一种矩形形的结构系统统。因此，在在中国人的价价值判断里宁宁可用复杂的的斗栱来取代代省料的斜撑撑木，哪怕是是耗时耗木也也在所不惜。由于中国古代建建筑无论内墙墙、外墙，都都不承担结构构荷载。因此此，“间”和“架”的数量可随随平面大小的的要求而增减减，在发展上上可以做到不不受限制，这这就带来了一一种灵活性，人人们可以随着着使用过程改改变其形态、功功能，可随意意拆、移、挪挪。于是，“间”成为了建筑筑的一个细胞胞，“间”和“间”既相隔又相相通，隔是为为了便于使用用，通是为了了不感到局促促，而又不会会一览无遗。这这就形成了房房屋“隔而不隔”的设计特色色，赋予平面面无限延伸的的可能。中国古代建筑的的木结构体系系灵活性很强强，组合是其其构图的基本本观念。它以以间为基本框框架，间可以以左右相连，也也可以前后相相接，又可以以上下相叠。如如果说中国古古代木结构建建筑是一种积积木游戏，那那么，这种积积木游戏则遵遵循着“三位一体”的构造原则则，使建筑极极具韵律感。中中国古代木结结构建筑从来来不会让建筑筑的“三位”（台基、屋屋身、屋顶）各各自为政，即即便是往高空空发展的多层层楼阁、佛塔塔等的屋身也也仍然是一个个“三位一体”的整体，有有作为“屋顶”的飘檐，也也有形似台基基的栏杆，在在立面上不断断的重复，既既有秩序感和和统一性，又又通过块面的的分割，使其其富有变化性性。“模数”的应用用，使得中国国古代木结构构建筑呈现出出“以不变应万万变”的灵活性，大大大缩短了营营建的时间，也也正是因为这这种统一的规规范，使房屋屋的再生成为为可能。中国国古代木结构构建筑是可以以“搬家”的，只需要要把组成房屋屋的标准构建建——柱、梁、枋枋、檩、门、窗窗、隔扇等拆拆卸下来，搬搬到另一个地地方，重新进进行装配，房房屋的“搬家”即可完成。中国古代木结构构建筑是具有有“灵性”的建筑，以以恒久的构件件和几乎相似似的院落，通通过无限“衍生”便能演绎出出无穷的变化化，从而形成成了中国古建建群体独有的的内涵。四、西方木结构构建筑希腊早期的庙宇宇和其他建筑筑物，都是木木构架的。由由于木构架容容易腐朽和失失火，而古希希腊制陶业发发展早，技术术高，于是就就利用陶片来来保护木构架架。古罗马在在木结构的应应用中，维特特鲁威描述了了最早的木屋屋架形式：由由两根相对的的木料构成人人字形，中间间用水平的联联系杆件连接接。在大型的的公共建筑上上除了使用拱拱顶和穹顶之之外，也使用用木桁架（如如图3-2）。当当时的木桁架架技术相当高高，已经会分分辩受拉构件件和受压构件件，并采用了了相应的结点点构造方法和和形式。古罗罗马的城市居居住建筑大体体有两类，一一类是沿袭希希腊晚期的天天井式独家住住宅，另一类类是公寓式的的集合住宅，这这类住宅通常常采用木结构构，但是极易易失火。西欧在5～100世纪建筑极极不发达，在在闭关自守的的狭小封建领领地里，古罗罗马的大型公公共建筑和宗宗教建筑都不不需要了，西西欧在大部分分地区丢失了了古罗马的拱拱券技术后，大大量的采用了了木屋架。110世纪起，拱拱券技术从意意大利北部传传到西欧各地地。因为木屋屋架太容易失失火，教堂重重新使用拱券券技术。在15世纪，英英国对原有木木桁架进行了了一项很大的的改革，即“托臂梁桁架架”，与拱肋相相结合，产生生较大的跨度度（如图3--7）。这时时期市民的住住宅和公共建建筑按照北方方日耳曼民族族的传统，大大多采用木构构架，主要有有梁、柱、墙墙龙骨以及为为加强构架刚刚性而设的一一些构件。木制狭板教堂是是斯堪迪纳维维亚国家的特特色。如今，还还可以见到中中世纪建造的的这种教堂，在在世界上保存存最完好的这这种建筑主要要分布在挪威威（如图3--12）。西欧国家在这个个时期的宗教教建筑又重新新以砖石为主主。意大利经经历了文艺复复兴和巴洛克克风格。西班班牙则在意大大利的影响下下，发展了带带有伊斯兰特特点的建筑。在17世纪以法法国为代表的的古典主义建建筑成为欧洲洲建筑发展的的又一个主流流，是法国绝绝对君权时期期的宫廷建筑筑潮流。这个时期，木结结构建筑仍然然在民间广为为流传，内容容丰富，形式式多样。在阿阿尔卑斯山脉脉盛产森林的的地区，尤其其是乡村，仍仍然保留并发发展着木结构构建筑的多种种多样的形式式，但处于比比较次要的地地位。16世纪德国中中产阶级的住住宅以木结构构为主，英国国民间木架构构建筑也层出出不穷。在民民间，俄罗斯斯长久以来流流行木结构建建筑。由于结结构技术差，跨跨度不大，因因此把它升高高，形成墩式式体形，再做做成攒尖式的的顶子，称为为“帐篷顶”。民间建筑筑在这个时候候对宫廷建筑筑产生了重要要的影响，产产生了充满向向上动势的“帐篷顶”教堂形式（如如图3-222）。18世纪下半叶叶，在工业革革命的推动下下，产生了新新的建筑技术术和建筑材料料。19世纪纪上半叶，欧欧洲各主要国国家都经历了了资本主义性性质的改革，开开始了大规模模的城市建设设。大型的公公共建筑主要要体现了罗马马复兴、希腊腊复兴以及哥哥特复兴的风风格，都以砖砖石结构为主主。欧洲北部的城镇镇发展较晚。在在工业化时代代，芬兰的城城镇地区的建建设才开始，在在19世纪基基本完成的。在在这个森林资资源丰富的地地区，木材成成为重要的建建筑材料。在在建筑形式上上，受俄罗斯斯古典主义影影响较深。中国古代从上古古时的居住建建筑到封建社社会的平民住住宅都基本采采用土木结构构，同时代表表古代建筑最最高成就的封封建帝王的宫宫殿及坛庙、宗宗教建筑的寺寺观等亦采用用木结构建筑筑。这与西方方古代建筑史史有着显著的的差别。西方方古代建筑历历史中，大量量的是砖石结结构的神庙、教教堂、宫廷及及皇家的公共共性建筑，居居住建筑只占占有很少的一一部分。因此此西方建筑史史的主线是以以砖石结构为为主的宗教建建筑，但在民民间以木结构构为主的居住住建筑一直没没有间断过，成成为与砖石结结构建筑并行行发展的另一一条线索。五、中西方木结结构建筑比较较世界上所有已经经发展成熟的的建筑形式或或者建筑体系系，包括属于于东方建筑的的印度建筑和和回教建筑在在内，在现代代建筑未产生生之前，基本本上是属于砖砖石结构为主主的建筑系统统。只有包括括日本、朝鲜鲜等邻近地区区在内的中国国系建筑才以以木骨架结构构为主。为什什么中国古建建筑主要发展展木骨架结构构而不像其他他体系那样发发展砖石承重重墙式结构呢呢?中国古代代是同时掌握握砖石结构技技术的，正如如其他的建筑筑体系同样懂懂得用木头盖盖房屋一样。西方的砖石结构构最重要的拱拱券技术，是是大多数砖石石结构建筑的的核心部分。关关于“拱券”构造的发明明，中国要比比西方早。而而“拱”的构造正是是砖石结构的的最主要的技技术焦点。大大概，中国古古建筑发展木木结构的体系系主要原因就就是在技术上上突破了木结结构不足以构构成重大建筑筑物要求的局局限，在设计计思想上确认认这种建筑结结构形式是最最合理和最完完善的形式。纯粹从建筑技术术观点而论，我我们没有理由由认为中国式式的木框架结结构为主的混混合构造所取取得的效果是是较为低劣的的。“木”结构的优点点正是“石”结构的缺点点，“石”结构的优点点也正是“木”结构的缺点点，但是总的的来说，木结结构形式的建建筑在节约材材料、劳动力力和施工时间间方面，比起起石头建筑就就优越得多了了。在达到同同一要求和效效果的前提下下，中国建筑筑是世界上最最节省的建筑筑，也就是说说，是最经济济的技术方案案。尤其在施施工时间上，同同时代的、同同规模的中国国建筑比西方方建筑不知快快了多