中国古代工匠会用什么方法来延长木结构建筑的寿命？ 第1页

一栋木建筑，希望留存时间长远，应当满足以下三个特征：

1.材料本身防腐

2.结构形式的坚固

3.构造设计的合理。

此外，则还有选址的适宜。

材料的防腐手段，则不仅仅在于桐油、石灰的浸泡或粉刷，也当包含对于材料本身防腐性能的认识。

离题一下，比如我们可以先从东西方棺材的形式来比较。人们对于自己亲友的尸身总是会追求完整的，那就对作为容器的棺材的防腐有一定的要求。西方由于受深刻的宗教思想影响，将棺木拼为近似钻石的可描述几何形体，以求某种永恒。然而中国南方的棺材为什么会长成如此无条理的样子？原因在于国人对于材料的认知。因为木材不是一个匀质的材料，在靠近根部、靠近外部的位置最为致密，不宜腐烂，所以直接选用作为棺木最为合适。将树根的几部分拼合，便成为了棺木现在的形状。逐渐便成为了一种传统式样，也影响了石棺的形式。

（看评论前面这段文化层面争议有点大，但不影响对材料理解的问题。）

而根部应用在建筑中的巧妙例子，可以看湖北一带土家民居中的挑檐。民居中，不大可能采用过大的木料，这就意味着柱子的直径不会太粗，也同时意味着同一根柱子上卯口不应太密，否则影响柱子的受力性能。然而，对于一架房屋来说，结构的整体性十分重要，这就意味着正面的檐檩与侧面也就是山面的檐檩需要互相咬合相交，在同一平面上形成完整的一圈，这时对于转角部分的挑梁则面临两方面矛盾：檩的等高度与卯口的不等高。而解决这个问题的方式十分简单——通过不同弯度的梁去调整卯口之间的高度差。巧妙之处在于这种弯梁，并非加工成型，而是在挑选材料时的判断：如图，树木一般向上生长，然而在山坡位置，树木靠近根部位置呈自然弯曲状。这里根部的致密不仅仅保证了挑檐最远处的结构强度，也保证了在最易受雨淋部位的防腐性能，同时因为其自然形式用构造的方式巧妙地解决了结构上提出的问题，可谓一举三得。

回过头，我们先讨论最简单的屋架情况。这是一个悬山的穿斗房。靠的是进深方向的一品一品屋架里的柱直接承担屋顶的整体质量。进深方向的横向穿枋起得是连接及部分梁的作用，而面宽方向的斗枋只起连接作用。在一品屋架内部，为了结构的稳定性，穿枋也应当是互相避让高度的，然而这其实是一种空间不那么经济的做法，所以为了提高檐口等原因，很多时候其实檐柱处的穿枋高度是会提高到与室内梁枋高度相近或相同的位置的，这就对在柱身内穿插时的避让秩序提出了一些要求。一般来讲，主材出下榫。

同样是空间经济型与结构的平衡：如果仅考虑屋架结构强度，满柱落地的穿斗屋架显然是最为首选。然而，在使用上，一个室内全是柱子的小空间并非一个好用的空间。这就要求部分柱不落地，或直接改变为抬梁逻辑。但不是所有的都不落地，坚固仍然应当是一个重要考量因素。所以一般规则是，明间部分减柱，越向边跨穿斗逻辑越强，屋架整体性与侧向抵抗力越好。如这个平面图。

给大家看一个极端情况的例子。这是开元寺天王殿，也就是现在的山门。今天我们不分析其空间的逻辑，只看它的结构。面阔十一间，除去两山的悬山披檐，身内主要是九间。左上图是明间屋架，然后是次间，然后梢间，然后尽间的木屋架，可以观察其特点。。。。有兴趣的朋友可以去实地观看一下。

那么屋架之间的连接关系，是怎么样的呢？ 不同位置有不同做法，这里只提几种方式。平时所说的关键之处，其实就是这个地方，找到了就能拆装了。。。

这些榫卯结构尽管精巧，却无法彻底保证交接的稳定性。对于整体设计而言，屋架与屋架之间由于呈平行四边形交接，还存在晃动与脱榫的可能。所以，解决的原理是想办法让两侧屋架向中间不断挤压。所以我们观察早期建筑的这个特点，一方面，两边柱头不断升高，谓之生起。而与此同时，还有一个重要特点，便是侧脚。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，谓柱首东西相向者，随柱之长，每一尺侧脚一分；若侧面，谓柱首南北相向者，每长一尺，即侧脚八厘。至角柱，其柱首相向各依本法。如长短不定，随此加减。 这两点协同作用的结果是，在保障柱头枋能交圈的情况下，屋顶质量在边跨被斗拱向下传递时，根据平行四边形法则分解，一边分解为顺着柱子传递到地面的力，另一边则通过柱头枋传递一个向中间屋架的推力，使结构越来越紧。

此外，由于建筑屋顶最上方正脊与其他方向戗脊或垂脊交接处最为薄弱——若仅由榫卯相接则易于因自身形变而产生拔榫或变形，故而需要巨大的木钉连接或置重物将其压住，以保持建筑屋架的稳定性。这时候，其上钉帽及配重便做成了鸱吻的形式，既保证了其功能性，又暗含了避火的心愿。

图为佛光寺东大殿立面，可以看出侧脚与生起，然而，屋顶的檐口曲线却更为明显，说明在唐代，已经有很多将翼角抬起的动作，那么这些又是为什么呢？

在河南出土汉代陶楼以及北齐石柱上石屋我们可以看到，那个时期檐口还是平直的，后来到底为何翘起呢？观察当时布椽的方式，可以发现这种平行布椽的方式带来的问题：翼角处椽易脱落，翼角下垂

而改为辐射式好处在于，接触面增大，支点变多。但也带来了一大问题，即椽辐射过程中会与檩相撞。所以，为了避让，也为了与角梁上皮交接形成完整形式，出现了这样一个叫做枕头木或者 衬头木的构件。使得翼角进一步升高。

看一下屋顶的平面图，可以看到辐射布椽的特点。然而还有一个特点值得注意，就是翼角不仅在立面上向上翘起，也在平面上向外伸出。这不仅仅是美学需要，也同样是构造需要。前面提到过侧脚这一处理。柱脚在平面上其实是向外逐渐伸出。并且，由于生起与枕头木等等共同作用，屋檐的实际高度距离柱脚变得大了许多，所以为了遮蔽柱脚，防止其被雨水侵蚀，翼角需要更大地向外伸出，形成了现在这种形式，这种构造逐渐也与审美互相影响，被很多文人墨客形容为如翚斯飞。

说完立面和平面的曲线，下面可以看一下屋顶剖面的曲线。我们称之为举架/举折的这东西。从构造上解析。椽两侧搭在檩上，由于受压，中间会逐渐凹陷，如果屋顶剖面呈直线，会导致椽与椽在檩上的交接处相互翘起，破坏瓦面，对防水性能是考验。而提前做成凹面，则一定程度上给出了翘起的容差，不会破坏屋面。另一个好处则在于，上端陡峭保障排水，而下方瓦平缓，静摩擦较大，屋面瓦更稳定，在施工时从下往上布瓦这一事情也便于操作。

东北有句话叫出头的椽子先烂，也就是常说的枪打出头鸟。不讨论这句话意义的积极与否，字面的道理上却是符合实际的。椽要被瓦覆盖，檩也一样。所以悬山或歇山需要加搏缝/博风版，以遮挡木材之间的缝隙，在板腐烂时可仅更换板而不用对结构伤筋动骨。

当然椽子也并非不能长。视野拉开，看日本的桔木。利用杠杆原理，桔木尾部深入屋架之中被压住以稳定并承担檐口质量。这样尾部可以适当做长，不影响檐部受力。而在檐处桔木腐烂时，仅将腐烂的部分削去，将桔木整体向前拉出，便可继续使用。这种做出一点点冗余构件的方式也不失为一种比较巧妙的构造处理。

同样的道理可以看一下平座层的外部处理。由于没有屋檐的遮挡，平座斗拱缝隙暴露。这种水平的缝隙极为容易藏雨水，时间久了对结构会造成极大的损坏，所以这里设置与搏缝版类似的滴珠板，同样作防雨之用。

提到楼阁，可以看一对有趣的建筑。观音阁内部：设暗层、斜撑，并将二层改为六角形平面。尽管这一系列操作均是针对其内十一面观音像头部的观法而作，但实际上也大大增加了建筑整体的刚度，使之更为稳定坚固。而在慈氏阁中，因着重强调观音像的整体性，需要将阻碍视线的构件悉数减去，于是在其明间联系方大大减少之后，在其外采取了永定柱造，形成具有刚度的结构交圈，同样解决了结构稳定性的问题。

尽管极力防雨依然无法保证木结构内外不沾水，不遭虫，故而地仗与彩画的作用凸显。早期木构在交接处最为薄弱，所以在重要建筑中使用青釭保护，一方面有助于防止脱榫，另一方面也能阻挡雨水渗入。后来日本建筑中将这种金属构件的装饰性大大增强，大陆建筑中青釭却逐渐退化，变为油彩，但箍头这种锯齿状的形式遗留了下来。

明清以降，砖石作为墙身的建筑大量发展，木结构作为骨骼逐渐藏于墙体之内。但众所周知砖石墙体不怕水淋却也不利于水分的散出，所以在墙身对应柱脚处开洞，以利于柱脚的通风，防止墙身内存水腐蚀柱脚。其外用砖雕覆盖，除了作装饰之用，也可防鼠进入啃噬柱子。

那么裸露在外的柱子柱脚处如何处理呢？在地仗与油彩工艺普及以前，有些建筑将石柱础做得极为高，也有些建筑中在柱脚处会用一个名为櫍的构件，其外形为木质的第二层柱础，但其与柱身最大的不同，在于这个是垂直于木材雕刻而成的，即櫍的木纹水平于地面。这样可以很好地防止毛细现象导致的水汽向上浸润，极为有效地保护柱身材料。在櫍腐坏以后也可随时替换。

除开各个局部的防腐设计之外，更为重要的是结构的整体设计。传统建筑中，屋檐的出挑距离成为上出，而台基的宽度称作下出。一般情况中下出小于上出，这样可以很好地保证台基中的夯土芯不被雨水侵蚀。台基外则靠石板找坡（地面倾斜），以利于快速将水排出。

建筑周围一圈很小的“散水”找坡，则使雨水彻底远离台基，同时也可作为施工误差调整节点，通过调整散水各处宽度，使不完全平行的建筑中找出一个方正的院子，从而使院落中的铺砖美观大方。“院落”一词中，落则很好地表述了其与建筑地平之间的高度关系。雨水最终汇集于院中，通过排水沟渠或砖缝流出。沟渠十分好理解，这里着重讲一下砖的铺设。我们经常在各种古建筑介绍中得知过去地砖为倒梯形，但实际上，在砖烧制之时，并非烧制成倒梯形的样子，而是比较规矩的方体。但由于手工艺时代砖本身及砂浆质量等诸多问题，在保证院中铺砖“严丝合缝”“磨砖对缝”之时，便十分困难。这个时候便需要一项名为砍砖的工艺，即将砖向朝下一面斜砍以便有空隙容纳砖之间的误差或砂浆中小石子，从而保证地砖表面对其。这种工艺上对误差的处理同时带来的好处便是利于排水了。

以上主要是单体建筑中对于木构造的防水与稳定设计的介绍，对于建筑群而言，防火则成为了木建筑群中的最大问题。徽州地区的马头墙也叫封火山墙，主要作用是防止火灾发生时，火势顺房蔓延，起着消防隔离带的作用。而在紫禁城这种强调屋顶等级的建筑群中，硬山样式显然成不了主导形制，故而封火墙难以应用。解决问题是每隔数米置铜缸/铁缸一座，其内盛水以便随时救火。其下设灶，以防止冬天缸内储水结冰。

而所有这些设计与技术，则均建立在合适的场所选址之上。正如计成在写《园冶》之时，将相地置于首位，建筑的兴造也是如此，好的场所显然更利于延长建筑寿命。

我们观察古城古村乃至故宫，可以发现重要的场所均处于河道内弯，这种选址我们称为攻汭。

攻汭。汭者，水之内也。我们把河流拐弯处的内侧以及河流交汇处的内侧都称之汭位。

汭位的最大优点就是安全。因为河流在拐弯处，对外岸的冲刷较为严重，而对内岸的冲刷较为舒缓。这样，作为建设用地，外岸地基便较为空虚，容易塌陷，而且陆架入水较为陡峭的特点，容易发生溺水或滑坡。而内岸，也就是汭位，陆架入水很是平缓，不会有溺水的危险，而且地基也较为坚实，不会塌陷。

另一方面，即使不考虑安全因素，而从经济因素出发，选择汭位作为基地，由于a处水流速度较小，故而会有大量淤泥滞留，而后逐渐形成新的土地；而另一侧外岸地面积会不断减小。在中国几千年的农业社会，耕地作为最重要的生产资料是十分珍贵的，故而选择汭位是最为稳妥的。

其次，汭位也易于防守，因为河流是天然的护城河。中国先民为了利用这一地缘优势，常将城市或村落安于汭位，以顺应大自然这一恩德。

但近水利也要避水患，即选址时要接近水源但地势要高于洪水位。

基于以上原因，逐渐形成了这种选址规矩，不论选城址亦或盖民居均遵从此道。后来便也出现了人工汭位，比如上图所示故宫太和门前的金水河五龙桥。

至于到现在这种选地的意义在于，多少依然可以与心理学发生联系，如果将水系转换为车行道，则所谓“汭位”依然是比较安全的，尽管现代建筑已经足够结实，但若再外岸处则时刻能感受到车朝向自己所处位置开来，时间久会有隐性的压力吧。