屋顶上的秘密(下)
2019-01-04
人类建造屋顶的历史约有一万年。早在新石器时代,人类居住的树屋、石屋、帐篷、半地穴居等建筑中经常有着外形相似的锥形或坡形屋顶。早期人们发现这样的屋顶很牢固,建造起来相对省力,对有遮风挡雨、保温隔热需求的住户来说,住在有坡屋顶的房子里那是相当舒服!当充满智慧的人类掌握了更高超的建造技术后,他们便开始推敲屋顶的最佳坡度,寻找屋顶和墙体之间的完美比例,还用心地在屋顶上加了装饰……这样一来,坡屋顶的建造越来越科学、合理,甚至有了艺术范儿。
石头能做坡屋顶吗?
还记得上次讲过的“简支(简单支撑)”结构吗?石板做屋顶,石墙来承重,一个简易石屋就完工了。那我们可不可以直接把水平的石板斜着放,变成坡屋顶呢?答案是:很少有人这样做!由于石材的“体重”实在太沉,斜放的石板很容易下滑。倒是有一种叫作“叠涩”的方法可以解决这个问题。叠涩是把墙头两侧水平放置的石板一层一层向内或向外搭接在一起构成的屋顶。但大多数情况下,人们会用木材来制作坡屋顶,木结构的坡屋顶在世界各地最为常见,形式也非常多样。
◎ 吴哥窟古老的叠涩屋顶
木头做的坡屋顶结实吗?
为了让木头搭建的坡屋顶更稳固,就要先做屋架,也就是屋顶的“骨骼”。在中国传统木建筑中,“穿斗式”和“抬梁式”屋架经典、美观又实用,一直沿用至今。
穿斗式是用高度不同的木柱搭成山字形,木柱之间再连接一些穿枋( fā ng),形成格子一样的木框架,格子里面可以填充木板、泥土、砖或石块形成墙体。类似的形式在欧洲叫“半露木”结构。
抬梁式是往柱子上架梁,梁上立短柱,短柱上再架较短的梁,反复加高,垒砌而成。
别小看这两种屋架,用它们建造出来的坡屋顶形态万千,饶有趣味。
◎ 穿斗式屋架,“编织”屋顶手艺佳
◎ 抬梁式屋架,一梁更比一梁高
古代屋顶什么样?
世界各地的屋顶样式“花样百出”,咱们先来看看中国古建筑中常见的几种屋顶吧!
庑(wǔ)殿顶
因为造型是四面坡,所以又叫“四阿顶”。它是出现时间较早的屋顶形式之一,逐渐演变为等级最高的屋顶形式,常用于建造皇家建筑或大型寺庙、殿堂。
◎ 四面五脊中央殿,帝王将相气宇扬
歇山顶
因为屋顶包含一条正脊、四条垂脊、四条戗(qiàng)脊,所以又名“九脊殿”。起初是由悬山顶外包一圈围廊形成的。歇山顶的等级仅次于庑殿顶,常用于建造皇宫建筑、寺观、官署等。
◎ 九脊庙堂地位高,屋顶三角山花傲
◎ 满园春色关不住,屋檐伸出山墙来
悬山顶
悬山顶造型的特点是前后两面坡,且屋檐伸出了山墙,所以又叫“挑山”,是出现较早的屋顶形式之一。常在官式建筑中充当配殿。
硬山顶
造型与悬山顶相似,也是五脊二坡。不同的是屋檐与山墙齐平。这种屋顶形式出现很晚,随着明清大量使用砖之后才出现。硬山顶的等级不高,常用于官式建筑的附属建筑或寻常人家的民居。
为什么古建筑的屋顶会凹进去?
如果大家去过故宫或看过故宫的影像,就会发现那些古建筑的坡屋顶不是平直的,而是凹陷的,这就叫“屋面曲线”,是中国古建筑中一个特殊的文化符号。早在十八世纪,远渡重洋的西方传教士、商人把“凹屋顶”的设计带回西方,真让西方人大吃一惊!西方人所习惯的屋面或是平直的斜坡,或是向外拱起的穹顶。于是一些西方建筑史学者对这种凹陷的设计进行了很多不靠谱儿的猜测:有人说屋面曲线是为了模仿喜马拉雅山上杉树树枝的形状,还有人说它模仿了帐篷自然弯曲的特点。
◎ 柳暗花明又一村,山墙屋檐比翼飞
◎ 屋面曲线图
中国当代学者也提出了一些猜想,比如屋面曲线是为了让檐口翘起,好让更多的光线照进房间。但经过计算,这种设计对室内采光的贡献非常有限,更何况古代建筑的窗户一般都糊纸,而纸的透光性很差,影响就更小了。还有一种说法是有了屋面曲线更好排水,当雨水顺着屋面流到檐口的时候,会被抛出很远。实际上,无论下多大雨,在没有风的情况下,檐口的雨水总是垂直落地,并不会被抛出去。
到底为什么会有屋面曲线的设计?因为历史上没有文字记载,大家都在议论与猜测,如果你有更科学的解释,请记得告诉我呀!
古怪说
◎ 日本:桧皮葺——柏树树皮当屋顶
◎ 法国:孟莎式屋顶——法式浪漫双折顶
◎ 故宫太和殿
◎ 天安门城楼
稀奇古怪大冲关
勋章任务6
中国古建筑屋顶的几种形式你看懂了吗?请根据提示说出右边两座建筑的屋顶是什么类型的!
线索提示:
故宫太和殿和天安门城楼都有两层屋檐,和前文图片长得不一样,猜不出来怎么办?两层或多层屋檐在中国古建筑中叫“重檐”,其作用是提升屋顶的高度和层次,让建筑更为雄伟庄严。不要被重檐“误导”,看看每一层屋顶有什么特征,答案或许就出来了!